Нові публікації
Нове дослідження розкриває ключову роль мітохондріальних білків у регенерації серця
Останній перегляд: 02.07.2025
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Мітохондрії відіграють вирішальну роль у забезпеченні енергії, необхідної для належного функціонування клітин. У мітохондріях енергія виробляється дихальним ланцюгом, який складається з п'яти комплексів, що позначаються CI-CV. Ці комплекси можуть об'єднуватися в суперкомплекси, але про роль цього процесу та його контроль відомо мало.
Нове дослідження вивчає механізми складання суперкомплексів та виявляє значний вплив факторів складання мітохондрій на регенерацію серцевої тканини. Дослідження було проведене під спільним керівництвом доктора Хосе Антоніо Енрікеса з Національного центру серцево-судинних досліджень (CNIC) та доктора Надії Меркадер з Бернського університету у Швейцарії, яка є запрошеним науковцем у CNIC.
Дослідження, опубліковане в журналі Developmental Cell, показує, що член сімейства білків Cox7a відіграє фундаментальну роль у складанні димерів CIV, і що це складання є критично важливим для належного функціонування мітохондрій і, отже, для виробництва клітинної енергії.
Сімейство білків Cox7a включає трьох членів: Cox7a1, Cox7a2 та Cox7a2l (також званий SCAF1). Попередні дослідження обох груп показали, що коли CIV містить SCAF1, він сильно асоціюється з CIII, утворюючи респіраторний суперкомплекс, відомий як респірасома. У цих попередніх дослідженнях автори висунули гіпотезу, що включення Cox7a2 призведе до того, що CIV не зможе асоціюватися, тоді як молекули CIV, що містять Cox7a1, асоціюватимуться з утворенням гомодимерів CIV. Нове дослідження експериментально демонструє роль Cox7a1 в утворенні цих гомодимерів CIV.
Розвиток клітини (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Працюючи з моделлю даніо реріо, дослідники виявили, що відсутність Cox7a1 запобігає утворенню димерів CIV, а втрата цих димерів впливає на вагу та здатність плавати уражених риб.
«Cox7a1 переважно експресується в клітинах поперечно-смугастих м’язів, і саме скелетна м’язова тканина найбільше постраждала від відсутності функції Cox7a1. Іншим основним типом поперечно-смугастих м’язів є серцевий м’яз, або міокард», – пояснив доктор Енрікес.
Однак, хоча втрата Cox7a1 у скелетних м'язах була шкідливою, його відсутність у серцевому м'язі покращувала регенеративну реакцію серця на пошкодження.
«Цей результат показує, що ці білки відіграють ключову роль в активації здатності серця до самовідновлення після травми», – пояснила перший автор дослідження Кароліна Гарсія-Поятос.
Щоб глибше дослідити функцію Cox7a1, дослідники CNIC Енріке Кальво та Хесус Васкес провели протеомічне дослідження скелетних м'язів та міокарда у даніо реріо, у яких відсутній Cox7a1. Цей аналіз був доповнений метаболомічним дослідженням, проведеним колегами з Бернського університету. Цей комбінований аналіз виявив значні відмінності від немодифікованих риб з інтактною експресією Cox7a1.
«Ці результати свідчать про те, що молекули, що беруть участь у складанні мітохондріальних суперкомплексів, можуть мати значний вплив на метаболічний контроль, можливо, відкриваючи шлях до нових методів лікування серцевих захворювань та інших метаболічних станів», – сказав доктор Меркадер.
За словами дослідницької групи, це відкриття є «значним кроком вперед у розумінні клітинних механізмів, що беруть участь у регенерації серця, і може вказати шлях до розробки методів лікування, спрямованих на стимуляцію регенерації серця».
Автори роблять висновок, що фактори збірки мітохондрій можуть суттєво впливати на метаболічний контроль.