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      線粒體以其作為細(xì)胞發(fā)電廠
      
			
      
				2019-04-29 09:09:18
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      線粒體以其作為細(xì)胞發(fā)電廠的作用而聞名，在細(xì)胞中執(zhí)行許多重要任務(wù)。在細(xì)胞呼吸期間，可以在線粒體中形成活性氧物質(zhì)。如果它們過量存在，它們的高反應(yīng)性會對重要的細(xì)胞組分造成不可挽回的損害。這種所謂的氧化應(yīng)激被認(rèn)為在許多疾病和衰老過程中起著因果作用。然而，在低濃度下，活性氧物質(zhì)也可以作為細(xì)胞中重要的第二信使。在此，修飾了不同蛋白質(zhì)中的特定的，所謂的氧化還原活性硫醇。這種類型的氧化修飾是可逆的，并且像納米開關(guān)一樣，可以調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的功能。
      

      納米開關(guān)在電池中
      

      由弗萊堡大學(xué)的Bettina Warscheid教授和波蘭華沙新技術(shù)中心的Agnieszka Chacinska教授領(lǐng)導(dǎo)的德國 - 波蘭研究小組發(fā)現(xiàn)了一種新的機(jī)制，可以使氧化還原平衡受損的線粒體得到調(diào)節(jié)。細(xì)胞質(zhì)中新蛋白質(zhì)的合成。線粒體使用活性氧物質(zhì)作為信號來減緩細(xì)胞蛋白質(zhì)合成機(jī)制。該研究發(fā)表在最新一期的科學(xué)期刊“自然通訊”上。
      

      使用定量質(zhì)譜法，來自Warscheid研究小組的Ida Suppanz博士首先確定了面包酵母Saccharomyces cerevisiae的數(shù)千種蛋白質(zhì)中硫醇的氧化還原狀態(tài)。她發(fā)現(xiàn)迄今為止未知的氧化還原活性硫醇在核糖體組分中合成了新的蛋白質(zhì)。
      

      Chacinska小組的Ulrike Topf博士觀察到活性氧水平升高會抑制蛋白質(zhì)合成。利用生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)方法，她表明受損的線粒體可通過活性氧物質(zhì)向蛋白質(zhì)合成機(jī)器發(fā)出代謝狀態(tài)信號，從而減緩細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成。假設(shè)在氧化應(yīng)激下蛋白質(zhì)合成速率的暫時降低對細(xì)胞的存活具有積極影響因為它被認(rèn)為有助于恢復(fù)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。這也可以防止細(xì)胞合成不能被受損線粒體吸收的蛋白質(zhì)，因此線粒體在細(xì)胞質(zhì)中積累，因此需要降解。對Warscheid和Chacinska團(tuán)隊的研究解釋了細(xì)胞如何在2015年的自然雜志中對這種蛋白質(zhì)積累作出反應(yīng)。
      

      此外，研究人員還能夠證明這種新發(fā)現(xiàn)的調(diào)節(jié)機(jī)制不僅存在于酵母中，還存在于人體細(xì)胞中。關(guān)于功能失調(diào)的線粒體如何與其他細(xì)胞成分進(jìn)行交流的知識可以幫助闡明未來與年齡相關(guān)和神經(jīng)退行性疾病的機(jī)制。
      
			

			
        
      
			
      
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