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195次呼吸鏈復(fù)合物生成機(jī)理揭開(kāi)
線粒體是細(xì)胞的“動(dòng)力工廠”,而其中呼吸鏈復(fù)合物起著重要作用,只是一直以來(lái)人們都不知道這些復(fù)合物是如何生成的?,F(xiàn)在,德國(guó)哥廷根的科學(xué)家研究表明,新發(fā)現(xiàn)的蛋白復(fù)合物“MITRAC”是實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的關(guān)鍵。相關(guān)成果發(fā)表在12月21日的《細(xì)胞》雜志上。
*,線粒體是真核細(xì)胞中由雙層高度特化的單位膜圍成的細(xì)胞器。主要功能是通過(guò)氧化磷酸化作用合成三磷酸腺苷(ATP),為細(xì)胞各種生理活動(dòng)提供能量,因此有細(xì)胞“動(dòng)力工廠”之稱。線粒體進(jìn)化起源的祖先來(lái)自于細(xì)菌。在數(shù)百萬(wàn)年的過(guò)程中他們已經(jīng)失去了大部分的遺傳信息。大多數(shù)在這個(gè)細(xì)胞的“發(fā)電廠”內(nèi)起作用的蛋白質(zhì)都是從外面被運(yùn)送到線粒體內(nèi)的。不過(guò),線粒體也擁有自己的遺傳物質(zhì)。他們能合成一組非常小的13個(gè)必需的蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)是呼吸鏈復(fù)合物的核心蛋白。長(zhǎng)期以來(lái),人們一直不了解,線粒體內(nèi)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)和外面導(dǎo)入的蛋白質(zhì)是如何被組裝在了一起的。
現(xiàn)在,哥廷根大學(xué)的彼得·瑞林教授和他的“線粒體膜蛋白復(fù)合物生物合成和組裝”研究小組,與哥廷根馬克斯—普朗克生物物理化學(xué)研究所密切合作,對(duì)呼吸鏈膜蛋白復(fù)合物是如何被組裝的問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。“了解我們細(xì)胞中的動(dòng)力工廠以及呼吸鏈生成的過(guò)程是我們研究小組的一個(gè)中心目標(biāo)。這是我們進(jìn)行線粒體疾病研究的基礎(chǔ)。”瑞林教授說(shuō)。
通過(guò)研究,瑞林教授和他的研究小組發(fā)現(xiàn):新發(fā)現(xiàn)的蛋白復(fù)合物“MITRAC”在裝配呼吸鏈復(fù)合物IV的過(guò)程中起重要作用。輸入的蛋白質(zhì)和在線粒體中生成的蛋白質(zhì)在這里結(jié)合在了一起。與此同時(shí),MITRAC復(fù)合物的蛋白質(zhì)成分規(guī)范著線粒體內(nèi)蛋白質(zhì)的新合成。這種耦合保護(hù)著線粒體,從而生成比他們的需要更多的蛋白質(zhì)。作為MITRAC復(fù)合物的組成部分,科學(xué)家可以識(shí)別出更多的導(dǎo)致了嚴(yán)重的人類疾病的蛋白質(zhì)。
該研究小組的工作揭示了這些蛋白質(zhì)在呼吸鏈的生物合成中的具體功能,確切地說(shuō)是在復(fù)合物IV的合成中。研究結(jié)果回答了基礎(chǔ)研究中多年來(lái)都沒(méi)能理解的重要問(wèn)題,從而為理解嚴(yán)重的心臟和神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了重要的新見(jiàn)解。(生物谷)
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