私たちの惑星でのほとんどの生物は、植物、動物、人間であっても、細胞にミトコンドリアを持っています。これらは、ほぼすべての細胞プロセスにエネルギーを提供します。これを行うには、食物から吸入して炭水化物を吸入して炭水化物を使用して、細胞の普遍的なエネルギー源であるATPを生成します。厳密に言えば、タンパク質は、このタスクを引き受け、So -Calted Respiratory Chainで一緒に機能します。
呼吸鎖は70年前に発見されましたが、ミトコンドリア内のその正確な組織はこれまでのところ不明でした。最新のクリオエレクトロニクス断層撮影の助けを借りて、フロレントワルツ博士とベンエンジェル博士の研究者は、バーゼル大学のバイオゼントラムで、以前は比類のない解像度で細胞内の呼吸鎖の高解像度画像を吸収します。この研究の結果は、「科学」に掲載されました。
アーキテクチャは、効率的なエネルギー生産を保証します
「私たちのデータは、呼吸鎖のタンパク質がミトコンドリアの特定の膜領域で組織されており、一緒に組織されており、スーパーコンプレックスを形成していることを示しています」と、SNF Ambizionene Fellowと研究のFlorent Waltzは説明します。 «電子顕微鏡では、これらのスーパー錯体のいくつかがはっきりと見えていました – 私たちはそれらの構造を直接認識し、それらの方法を明確にすることができました。これらの超錯体は、ミトコンドリア膜を介してプロトンをポンプします。水車のように機能するATP産生タンパク質は、最終的にATP生産にこのプロトンの流れを使用します。 »
研究者たちは、藻類の生細胞でミトコンドリアを調べました Chlamydomonas reinhardtii。 「すべてのタンパク質が実際にそのような超錯体で組織されていることに非常に驚きました」とWaltz氏は言います。 「このアーキテクチャは、ATPの生産をより効率的にし、電子の流れを最適化し、エネルギー損失を最小限に抑えることができます。」
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超錯体に加えて、研究者はミトコンドリアの膜構造をより密接に調べることもできました。 「肺組織を少し連想させる：内側のミトコンドリア膜が折りたたまれ、表面を拡大して呼吸鎖の可能な限り多くのタンパク質を吸収します」とベン・エンゲルは言います。
進化と健康のための新しい視点
将来、研究者は、呼吸鎖のスーパーコンプレックスが接続されている理由と、この相乗効果が細胞呼吸とエネルギー生産の効率をどのように高めるかを知りたいと考えています。
この研究は、バイオテクノロジーや病気の新しい発見も提供する可能性があります。 「他の生物のこれらのスーパーコンプレックスの建築を調べることにより、あなたの基本的な組織をより包括的な理解を得ることができます」とWaltz氏は説明します。 「これは、進化的調整を明らかにするだけでなく、この建築の妨害が人間の特定の病気にどのような役割を果たすかにも役立ちます。」
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#細胞の発電所効率的なエネルギー生産のための分子機械