Novan mehanizam koji omogućava ćelijama da održavaju proizvodnju energije čak i kada njihove glavne padove napajanja / propadaju da su otkriveni biolozi u medicinskoj školi vojvode. U saradnji sa međunarodnim timom istraživača, naučnici su otkrili da prethodno nepoznati protein Supercomplek, nazvan SC-KSL, povećava proizvodnju energije i smanjuje štetne nusproizvode u ćelijama specifičnim genetskim poremećajima.
Ovi nalazi, objavljeni u ćelijskom metabolizmu, mogli bi utrgnuti put novim terapijskim pristupima usredsređenih poremećaja uzrokovanih nedostacima u ćelijskoj proizvodnji ćelijske energije, posebno ishemijske bolesti srca, uslov kojim su sužene arterije ograničene na srce i kiseonik.
Mitohondria, često opisana kao ćelijska elektrana, stvara energiju kroz niz koji se zove elektronski transportni lanac, koji sadrži različite proteinske komplekse. Ovo novo istraživanje pokazuje da SC-KSL može poboljšati proizvodnju energije čak i kada tradicionalne energetske puteve, poput ishemijskog srčane bolesti, što i dalje ostaje vodeći uzrok smrti u Singapuru – računovanje za gotovo 19% smrti u 2019. godini Više od 20,5 miliona smrti na globalnoj boji svake godine, a očekuje se da će se stope očekuje da će poraste do 2050. godine zbog starenja populacije i ekonomskih razlika.
Nalazi su otkrili da SC-KSL stvaranje može poboljšati funkciju mitohondrijske funkcije čak i kada se složena III aktivnost smanji do 70%, pomažući da će se održiti proizvodnju energije i održavati funkciju srca pod ishemijskim stresom. Pojačajući oksidaciju masnih kiselina, SC-KSL takođe poboljšava metaboličko zdravlje i smanjuje oštećenje oksidativne stresa.
Dr Liang Chao, istraživački saradnik sa programom kardiovaskularnog i metaboličkog poremećaja u vojvode-NUS-u koji je bio prvi autor studije, rekao je da su novi nalazi u toku da imaju uzbudljive aplikacije: „Optimistični smo u pogledu ciljanja supercompleksa kao terapijske strategije Hronične metaboličke bolesti povezane sa mitohondrijskom disfunkcijom. „
Mitohondrijske supercompkele se smatraju da stabilizuju mitohondrijalnu funkciju tokom stresa, pomažući u održavanju proizvodnje energije i minimiziranje ćelijske štete. Genetske mutacije koje utiču na formiranje složenog III-a mogu dovesti do spontanog stvaranja SC-KSL-a.
Koristeći hitnu rezoluciju Crio-Electron mikroskopiju generisane u saradnji sa dr Jamesom A. Lets na Univerzitetu u Kaliforniji-Davis, istraživači su pokazali da je SC-KSL sastavljen od dva složena podjedinice i dve složene iii podjedinice.
Otkrili su da formiranje SCL KSL povećava broj nabora u unutrašnjoj mitohondrijskoj membrani, širi površinu. Kao rezultat toga, više proteina koji proizvodi energiju može se ugraditi u membranu, pojačavajući ukupnu proizvodnju energije. Ova strukturalna adaptacija omogućava ćelijama da nadoknade smanjene kompleksne aktivnosti III aktivnosti, ističući dinamičnu i fleksibilnu prirodu mitohondrijske strukture i funkcije.
Tim je takođe otkrio da ako je SC-KSL formacija blokirana u ovim ćelijama, oni nisu mogli da nadoknade smanjenu proizvodnju energije. Ovo podvlači kritičnu ulogu SC-KSL-a u održavanju bilansa ćelijske energije.
Glavni autor studije, vanredni profesor Lena Ho od programa vojne-nus kardiovaskularnog i metaboličkog poremećaja, rekao je „Razumevanje superkompleksea transformiše naš pristup mitohondrijskom zdravlju. Iako su decenijama bila neuhvaćena njihove stvarne funkcije. Pogledajte ih kao kritične sigurnosne kopije koji se ulaze da izdrže energiju kada su primarni izvori propali. Naš sledeći izazov je da aktiviramo ove rezervne sisteme proaktivno, bez čekanja na stres okidač. „
Tim je takođe otkrio da formiranje SCL KSL smanjuje proizvodnju reaktivnih vrsta kiseonika, koje su štetne nusprodukcije mitohondrijske aktivnosti koje mogu oštetiti mobilne komponente. Čini se da SC-KSL čini ćelije efikasnije koriste masti kao izvor energije poboljšanjem oksidacije masnih kiselina. Ovo ne samo da povećava proizvodnju energije, već i pomaže u sprečavanju nagomilavanja viška lipida, što može poboljšati metaboličko zdravlje.
Profesor Patrick Tan, stariji prodekan za istraživanje u Duke-NUS-u, „Ovo otkriće je ublažavalo naše razumevanje ćelijskih energetskih sistema i uvlači put za nove tretmane za mitohondrijalnu disfunkciju. Na Duke-NUS-u, posvećeni smo toj vojvodima Pretvara se u prave zdravstvene koristi. Istraživanje SC-KSL supercompleksa ne samo da proširuje naše naučno znanje, već i naglašava potencijalne terapijske strategije da značajno poboljša rezultate za pacijente sa srcem i metaboličkim poremećajima.“
