Альтернативный источник

Альтернативный Источник Энергии

Гидролаза NUDIX5

Александр Ершов/PDB:2DSC

Столкнувшись с нехваткой АТФ из митохондрий, клеточное ядро может запускать собственные механизмы синтеза этих молекул. Испанские биологи установили ключевые детали работы этого «альтернативного источника энергии» и определили его важнейшие белки. Об этом рассказывает статья, опубликованная журналом Science.

Общая длина ДНК в каждой клетке человеческого тела составляет примерно 2 м, и поместить ее в ядро без сложной и плотной упаковки невозможно. При этом многие связанные с ДНК процессы, включая репликацию, репарацию и регуляцию активности генов, требуют «распаковки» хроматина и действия белков, потребляющих энергию в форме молекул АТФ. АТФ синтезируются митохондриями (реже и в небольших количествах они образуются в ходе реакций гликолиза в цитоплазме).

Однако при массированной перестройке хроматина возникает проблема доставки нужных количеств АТФ внутрь ядра. Поэтому еще более полувека назад было предположено, что в ядре существуют собственные механизмы синтеза молекул АТФ. Это продемонстрировала и новая работа, проведенная испанскими биологами под руководством Мигеля Беато (Miguel Beato) из Научно-технологического института Барселоны (BIST).

Авторы экспериментировали на культуре опухолевых клеток молочной железы. Они замерили соотношение АТФ к АДФ («использованных» молекул-носителей энергии) в разных отделах клетки: в митохондриях, в цитозоле и в ядре. Заблокировав производство АТФ в митохондриях, ученые показали, что ядро быстро исчерпывает накопленные запасы АТФ. Однако в условиях необходимости серьезной перестройки хроматина (при добавлении прогестина, стимулирующего глубокие изменения клеточного метаболизма) содержание АТФ в ядре продолжало расти, несмотря на то, что митохондрии больше не пополняли их запас.

Источником АТФ в ядре служит поли-(АДФ-рибоза) (poly-(ADP-ribose), PAR), которая используется здесь, в частности, для регулирования активности отдельных ферментов. Гидролиз PAR до отдельных мономеров проводит белок PARG. В присутствии пирофосфатов гидролаза NUDIX5 катализирует их превращение в АТФ. Мигель Беато с коллегами показали, что ингибирование любого из этих белков препятствует накоплению АТФ в ядрах клеток, даже обработанных прогестином, и ведет к резкому замедлению процессов, требующих перестройки хроматина.



Видео на тему
Альтернативная энергия.Часть 2.Источники пополнения энергии.
Альтернативная энергия.Часть 2.Источники пополнения энергии.
Крафтвиль 3 #37: Альтернативный источник энергии
Крафтвиль 3 #37: Альтернативный источник энергии ...
Наука техника и мир Альтернативные источники энергии на
Наука техника и мир Альтернативные источники энергии на ...
Расказать о статье друзьям

Похожие статьи

Гидроэнергетика Видео

Гидроэнергетика Видео

AUGUST 19, 2018

На перевале Кахтисар в окрестностях сооружений Гизельдонской ГЭС (Северная Осетия) научные сотрудники республиканского государственного…

Читать далее
Гидроэнергетика Себестоимость

Гидроэнергетика Себестоимость

AUGUST 19, 2018

Одним из наиболее эффективных направлений развития нетрадиционной энергетики является использование энергии небольших водотоков…

Читать далее