سیتوکروم c در میتوکندری چگونه باعث مرگ سلول می‌شود؟

سیتوکروم c میتوکندری
0 45

بررسی سیگنال سیتوکروم c بوسیله NMR

سیتوکروم C یک آنزیم کوچک است که نقش مهمی در تولید انرژی توسط میتوکندری ها ایفا می کند. سیتوکروم c  همچنین در سیگنالینگ مشکلات خطرناک مانند آپوپتوز یا مرگ برنامه ریزی شده سلول دخیل هستند.
Patrick van der Wel  استاد، طیف سنجی NMR جامدات دانشگاه گرونینگن و همکارانش از دانشگاه پیتزبورگ، با استفاده از NMR جامدات کشف کردند که سیگنال ناشی از سیتوکروم c بیشتر از حد انتظار است.

نتایج این مطالعه در مجله Structure منتشر شده است.

اگر سلول‌ها در عملکرد خود دچار مشکل شوند، بدن می‌خواهد قبل از آسیب رساندن بیشتر این سلول‌ها، آنها را از بین ببرد. سیگنال‌های مختلف می‌توانند بوسیله تخریب خودبه خودی از طریق آپوپتوز، یک سلول را از بین ببرند.

آپوپتوز و بیماری ‌های نوروژنتیکی

مرگ سلولی برنامه ریزی شده به طور گسترده به پیشرفت بیماری های نوروژنتیکی مانند بیماری هانتینگتون کمک می کند.
یک سیگنال قوی برای ایجاد آپوپتوز، اکسیداسیون کاردیولیپین است. کاردیولیپین یک فسفولیپید است که تنها در غشاء میتوکندری حضور دارد.

دکتر واندر ول می‌گوید: ميتوكندري دو غشاء دارد و كارديوليپين عمدتا در غشاء دروني موجود است. هنگامی که آن اکسید می‌شود و به سمت غشا دیگر حرکت می‌کند، باعث آپوپتوز می‌شود.

داروهایی که مانع از اکسیداسیون کاردیولیپین می‌شوند، مرگ سلولی را نیز کاهش می‌دهند و همچنین میتواند سرعت پیشرفت بیماری هانگتیتنون را در مدل‌های حیوانی کاهش دهد.  با این حال، سلول ها فرآیند اکسیداسیون را از طریق فعالیت کاتالیزوری سیتوکروم C تسریع می کنند.

اکسیداسون کاردیولیپین توسط سیتوکروم C

دکتر واندر ول می‌گوید: این نشان می‌دهد که رویداد اکسیداسیون تصادفی نیست، اما ممکن است به عنوان یک سیگنال مفید و مطلوب برای سلول عمل کند.

دکتر وندر ول می‌خواست از طریق مطالعه رفتار آنزیم هنگامی که با غشای میتوکندری تعامل می کند،بداند چگونه اکسیداسیون کارديوليپين توسط سيتوکروم c اتفاق می‌‌افتد. برای انجام این کار، از NMR جامدات استفاده کرد. NMR جامدات یک تکنیک  است که دانشمندان را قادر می‌سازد تا اتم ها را در مولکول‌ها مانند پروتئین‌ها یا چربی‌ها مطالعه کنند.

سیگنال اتم‌هایی که با استفاده از NMR اندازه گیری می شود توسط محیط اتم‌ها تحت تاثیر قرار می‌گیرد. بنابراین تغییر در شکل پروتئین‌ها، سیگنال را تغییر می دهد.

دکتر وندرول سیتوکروم c را در محلولی با سیتوکروم c محدود در غشا، مقایسه کرد و مشاهده کرد که چگونه برای تعامل با غشا ساختار خود را تغییر داد.

عمل کاردیولیپین در آپوپتوز تنظیم شده است

محققان می‌گویند: ما انتظار داشتیم پروتئین  در حالت بدون پیچش و آنفولد داخل غشا قرار گیرد که گروه واکنش پذیر هم در معرض است و پس از آن گروه هم به راحتی کاردیولیپین را اکسید کند. با این حال، نتایج نشان داد که چیزی متفاوت با انتظار ما  است.
آنزیم به غشا وارد نمی‌شود اما به دومین‌های غشایی حاوی کاردیولیپین محدود می‌شود و دارای پیچش یا فولد شده باقی‌می‌ماند. با این حال یک حلقه پروتئینی که گروه هم را می‌پوشاند، گاهی اوقات کنار می‌رود و فسفولیپیدها در معرض گروه‌های هم قرار میگیرند.

این مشاهدات نشان می‌دهد که عمل كارديوليپين در آپوپتوز تا حدودي تنظيم شده است و فقط یک پاسخ منفعل به شرایط اکسیداتیو نیست. این می‌تواند پیامدهایی برای بیماری‌هایی داشته باشد که نقش مهمی در مرگ سلولی ایفا می‌کنند.

اگر فرم فعال سیتوکروم c هنوز هم پیچ خورده باشد، ممکن است داروهایی توسعه یافته  از اکسیداسیون کاردیولیپین جلوگیری کند. حالت دیگر ممکن است مداخله اتصال آنزیم به دومین‌های خاص غشاء باشد. در نهایت مشکلات میتوکندریایی می‌تواند منجر به آپوپتوز شود.

همراهان عزیز بیولند، شما می‌توانید مقاله خبر مذکور را از اینجا بخوانید.

منبع:

yon.ir/ZADHx

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.