Kajian baru mendedahkan peranan utama protein mitokondria dalam penjanaan semula jantung
Ulasan terakhir: 14.06.2024
Semua kandungan iLive disemak secara perubatan atau fakta diperiksa untuk memastikan ketepatan faktual sebanyak mungkin.
Kami mempunyai garis panduan sumber yang ketat dan hanya memautkan ke tapak media yang bereputasi, institusi penyelidikan akademik dan, apabila mungkin, dikaji semula kajian secara medis. Perhatikan bahawa nombor dalam kurungan ([1], [2], dan lain-lain) boleh diklik pautan ke kajian ini.
Jika anda merasakan bahawa mana-mana kandungan kami tidak tepat, ketinggalan zaman, atau tidak dipersoalkan, sila pilih dan tekan Ctrl + Enter.
Mitokondria memainkan peranan penting dalam menyediakan tenaga yang diperlukan untuk sel berfungsi dengan baik. Dalam mitokondria, tenaga dihasilkan oleh rantai pernafasan, yang terdiri daripada lima kompleks yang dipanggil CI-CV. Kompleks ini boleh berhimpun menjadi superkompleks, tetapi sedikit yang diketahui tentang peranan proses ini dan kawalannya.
Penyelidikan baharu mengkaji mekanisme pemasangan superkompleks dan mendedahkan pengaruh ketara faktor pemasangan mitokondria pada penjanaan semula tisu jantung. Kajian itu diketuai bersama oleh Dr. José Antonio Henriques dari Pusat Penyelidikan Kardiovaskular Kebangsaan (CNIC) dan Dr. Nadia Mercader dari Universiti Bern di Switzerland, yang merupakan saintis pelawat di CNIC.
Penyelidikan yang diterbitkan dalam jurnal Developmental Cell menunjukkan bahawa ahli keluarga protein Cox7a memainkan peranan asas dalam pemasangan dimer CIV dan pemasangan ini penting untuk fungsi mitokondria yang betul dan oleh itu untuk penghasilan tenaga selular.
Keluarga protein Cox7a termasuk tiga ahli: Cox7a1, Cox7a2 dan Cox7a2l (juga dipanggil SCAF1). Kajian terdahulu daripada kedua-dua kumpulan telah menunjukkan bahawa apabila CIV mengandungi SCAF1, ia berkait kuat dengan CIII, membentuk superkompleks pernafasan yang dikenali sebagai respirasome. Dalam kajian terdahulu ini, penulis membuat hipotesis bahawa kemasukan Cox7a2 akan mengakibatkan pembentukan CIV yang tidak cekap persatuan, manakala molekul CIV yang mengandungi Cox7a1 akan dikaitkan untuk membentuk homodimer CIV. Kajian baharu secara eksperimen menunjukkan peranan Cox7a1 dalam pembentukan homodimer CIV ini.
Sel Pembangunan (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Menggunakan model ikan zebra, penyelidik mendapati bahawa ketiadaan Cox7a1 menghalang pembentukan dimer CIV, dan kehilangan dimer ini menjejaskan berat dan keupayaan berenang ikan yang terjejas.
“Cox7a1 terutamanya dinyatakan dalam sel otot berjalur, dan tisu otot rangka yang paling terjejas oleh kekurangan fungsi Cox7a1. Jenis otot berjalur utama yang lain ialah otot jantung, atau miokardium,” jelas Dr. Enriquez.
Walau bagaimanapun, walaupun kehilangan Cox7a1 dalam otot rangka adalah memudaratkan, ketiadaannya dalam otot jantung meningkatkan tindak balas penjanaan semula jantung terhadap kecederaan.
“Hasil ini menunjukkan bahawa protein ini memainkan peranan penting dalam mengaktifkan keupayaan jantung untuk membaiki dirinya selepas kecederaan,” jelas pengarang pertama kajian Carolina Garcia-Poyatos.
Untuk lebih memahami fungsi Cox7a1, penyelidik CNIC Enrique Calvo dan Jesus Vazquez menjalankan kajian proteomik terhadap otot rangka dan miokardium ikan zebra yang tidak mempunyai Cox7a1. Analisis ini telah dilanjutkan oleh kajian metabolomik yang dijalankan oleh rakan sekerja di Universiti Bern. Analisis bersama ini mendedahkan perbezaan ketara daripada ikan yang tidak diubah suai dengan ekspresi Cox7a1 yang utuh.
"Keputusan ini menunjukkan bahawa molekul yang terlibat dalam pemasangan superkompleks mitokondria mungkin mempunyai kesan ketara ke atas kawalan metabolik, mungkin membuka jalan kepada rawatan baharu untuk penyakit jantung dan keadaan metabolik lain," kata Dr. Mercader.
Menurut pasukan penyelidik, penemuan ini mewakili "kemajuan yang ketara dalam memahami mekanisme selular yang terlibat dalam penjanaan semula jantung dan mungkin menunjukkan jalan kepada pembangunan terapi yang bertujuan menggalakkan penjanaan semula jantung."
Pengarang membuat kesimpulan bahawa faktor pemasangan mitokondria mungkin mempengaruhi kawalan metabolik dengan ketara.