محققان تاثیر متیلاسیون پروتئین ها را بر فرآیندهای مختلفی که در میتوکندری اتفاق می افتد، بررسی می کنند

20 فوریه 2021- اختلالات در تأمین انرژی سلول ها می تواند منجر به تعدادی بیماری جدی شود، اما به نظر می رسد که این تغییرات با پیری نیز مرتبط است. بهمین دلیل برای یافتن درمانهای موثرتر در آینده، تحقیقات بیشتری در مورد عملکرد میتوکندری مورد نیاز است. یک مطالعه جدید با مشارکت محققان انستیتوی کارولینسکا نشان داد که چگونه یک مولکول مهم در میتوکندری بر عملکرد این اندامک سلولی در موش و مگس سرکه تأثیر می گذارد. این مطالعه که در Science Advances منتشر شده است، اطلاعات ارزشمندی درباره تغییرات پروتئینی که پیش از این نسبتاً ناشناخته بود، ارائه داد.

در هر سلول از بدن اندامی به نام میتوکندری وجود دارد که مواد مغذی موجود در غذای ما را به انرژی تبدیل می کند. میتوکندری یک قسمت اساسی در متابولیسم است، و وقتی در این اندامک سلولی اشتباهی رخ دهد، می تواند منجر به بیماری های جدی شود.

اختلال در عملکرد میتوکندری مشخصه گروهی از اختلالات ژنتیکی نادر است اما در بیماری های شایعی مانند دیابت، بیماری های قلبی، بیماری های تخریب عصبی[1] و روند پیری طبیعی نیز مشاهده می شود.

اگر دانشمندان بخواهند رویکردهای درمانی جدیدی برای بهبود عملکرد میتوکندری پیدا کنند، لازم است تحقیقات بیشتری در مورد میتوکندری و نحوه ارتباط آنها با بقیه سلول انجام شود.

محققان انستیتوی کارولینسکا، انستیتوی زیست شناسی پیری مکس پلانک در کلن و دانشگاه کالیفرنیا سان دیگو، اکنون بررسی کرده اند که چگونه متیلاسیون پروتئین ها بر فرآیندهای مختلفی که در میتوکندری انجام می شود، تأثیر می گذارد.

متیلاسیون یک روش اصلاح شیمیایی است که در آن یک گروه متیل (CH3) به یک مولکول اضافه می شود، بنابراین به طور بالقوه بر عملکرد آن تأثیر می گذارد.اس-ادنوزیل متیونین(SAM) ، که همچنین به عنوان AdoMet شناخته می شود، اهدا کننده اصلی گروه متیل در سلول، از جمله در داخل میتوکندری است.

دکتر آنا وردنبرگ ، محقق گروه بیوشیمی پزشکی و بیوفیزیک در انستیتوی کارولینسکا، گفت: ما علاقه مند به مطالعه ی این مولکول خاص هستیم، زیرا تغییراتی در تولیدSAM ، در سرطان و در پیری، رخ می دهد.

با حذف کامل SAM از میتوکندری مگس سرکه و موش، محققان توانسته اند بررسی کنند که کدامیک از فرآیندها در میتوکندری به متیلاسیون وابسته هستند.

دکتر وردنبرگ گفت: مطالعات قبلی نشان داده است که هم غلظت SAM و هم سطح انرژی سلولی در طی پیری، کاهش می یابد. مطالعه ی ما نشان داد که بین این دو مسیر ارتباطی وجود دارد ما نشان دادیم که کاهش غلظتSAM ، می تواند بر تولید انرژی میتوکندری تأثیر گذارد.

این مطالعه مشخص کرد که کدام یک از پروتئین های میتوکندری متیله شده اند و متیلاسیون چگونه بر آنها تأثیر می گذارد، و اینکه چگونه این تغییرات ممکن است بر عملکرد میتوکندری تأثیر گذارد. محققان همچنین پیامدهای فیزیولوژیکی فقدان چنین تغییراتی را نشان دادند. با این حال، هنوز چندین سوال بی پاسخ مانده است.

دکتر وردنبرگ گفت: مطالعه ما نشانه ای از تعدیل این تغییرات توسط رژیم غذایی ارائه داد، اما ما باید بررسی کنیم که آیا می توانیم این فرآیند پاتولوژیکی را در جهت مثبت تغییر دهیم. تاکنون ما فقط تغییرات پروتئین را بررسی کرده ایم، اما سایر مولکول ها نیز می توانند توسط SAM درون میتوکندری اصلاح شوند. ما باید این تغییرات را مطالعه کنیم تا درک بهتری از نقشی که متیلاسیون و این مولکول ایفا می کند، بدست آوریم.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20210220/Researchers-study-how-the-methylation-of-proteins-affects-different-mitochondrial-processes.aspx