Блог

Jul 31, 2023

Антиоксиданты митохондрий защищают клетки от смерти

Резюме: Фермент STARD7 помогает транспортировать антиоксидантный коэнзим Q из организма.

Краткое содержание:Фермент STARD7 помогает транспортировать антиоксидантный кофермент Q из митохондрий на поверхность клетки.

Источник:Институт Макса Планка

Антиоксиданты часто рекламируются как панацея от всех болезней и предлагаются в качестве пищевых добавок. Однако наш организм сам вырабатывает такие поглотители радикалов, одним из которых является коэнзим Q.

Теперь исследователи из Института биологии старения Макса Планка в Кельне, Германия, обнаружили, как вещество, вырабатываемое в наших митохондриях, достигает поверхности клетки и защищает наши клетки от гибели.

Коэнзим Q – антиоксидант, который необходим нашему организму. Дефицит коэнзима Q приводит к серьезным заболеваниям, таким как синдром Ли – наследственное заболевание, при котором поражаются определенные области мозга и, среди прочего, может возникнуть мышечная слабость.

Дефицит коэнзима Q также является одним из первых признаков старения и может возникнуть уже в возрасте 20 лет. Но почему мы не можем просто принимать это вещество с пищей?

«Коэнзим Q — это высокогидрофобная молекула, которую наш организм очень мало усваивает из пищи», — объясняет Сони Дешвал, ученый из Института биологии старения Макса Планка и ведущий автор исследования. Но проблема наших клеток заключается также в том, что коэнзим Q не растворяется в воде.

Антиоксидант образуется в митохондриях и должен пройти через водянистую внутреннюю часть клетки, называемую цитоплазмой, на поверхность клетки, чтобы нейтрализовать окисленные виды липидов.

«Благодаря нашим исследованиям мы теперь смогли идентифицировать белки, участвующие в транспортировке кофермента Q из митохондрий на поверхность клетки», — объясняет Дешвал.

Исследователи обнаружили, что фермент STARD7 помогает транспортировать кофермент. Этот белок локализуется не только в митохондриях, но и внутри цитоплазмы.

«Митохондрии активно транспортируют коэнзим Q на поверхность клетки, чтобы защитить клетки от гибели. Это как если бы митохондрии доставляли на поверхность пластыри, защищающие клетку», — говорит Дешвал.

«Это еще раз показывает, что митохондрии не только важны как поставщик энергии для наших клеток, но и играют решающую регуляторную роль».

В долгосрочной перспективе исследователи надеются, что точное понимание этого процесса транспортировки позволит доставлять коэнзим Q в клетки больных пациентов и, таким образом, обеспечит новый терапевтический подход к таким заболеваниям, как синдром Ли.

Автор:Марен БергхоффИсточник:Институт Макса ПланкаКонтакт:Марен Бергхофф – Институт Макса ПланкаИзображение: Изображение предоставлено MPI f. Биология старения/ С. Дешвал

Оригинальное исследование: Открытый доступ. «Митохондрии регулируют внутриклеточный транспорт кофермента Q и устойчивость к ферроптозу посредством STARD7», Сони Дешвал. Природная клеточная биология

Абстрактный

Митохондрии регулируют внутриклеточный транспорт кофермента Q и устойчивость к ферроптозу посредством STARD7.

Коэнзим Q (или убихинон) представляет собой окислительно-восстановительный липид, который служит универсальным переносчиком электронов в дыхательной цепи митохондрий и антиоксидантом в плазматической мембране, ограничивая перекисное окисление липидов и ферроптоз.

Механизмы, обеспечивающие клеточное распределение кофермента Q после синтеза в митохондриях, не изучены.

Здесь мы идентифицируем цитозольный белок-переносчик липидов STARD7 как критический фактор внутриклеточного транспорта кофермента Q и супрессора ферроптоза.

Двойная локализация STARD7 в межмембранном пространстве митохондрий и цитозоле при расщеплении ромбовидной протеазой PARL обеспечивает синтез кофермента Q в митохондриях и его транспорт к плазматической мембране.

В то время как митохондриальный STARD7 сохраняет синтез кофермента Q, функцию окислительного фосфорилирования и морфогенез крист, цитозольный STARD7 необходим для транспорта коэнзима Q к плазматической мембране и защищает от ферроптоза.