Susidūręs su ATP trūkumu iš mitochondrijų, ląstelės branduolys gali pradėti kurti savo šių molekulių sintezės mechanizmus.
Ispanijos biologai nustatė pagrindines detales, kaip šis „alternatyvus energijos šaltinis“veikia, ir nustatė svarbiausius jo baltymus. Tai aprašyta žurnale „Science“paskelbtame straipsnyje.
- „Salik.biz“
Bendras DNR ilgis kiekvienoje žmogaus kūno ląstelėje yra maždaug 2 m, ir neįmanoma jo sudėti į branduolį be sudėtingo ir tankaus pakavimo. Tuo pat metu daugeliui su DNR susijusių procesų, įskaitant genų aktyvumo replikaciją, taisymą ir reguliavimą, reikia „išpakuoti“chromatiną ir veikti baltymus, kurie energiją sunaudoja ATP molekulių pavidalu. ATP sintetinamas mitochondrijomis (rečiau ir nedideliais kiekiais jie susidaro vykstant glikolizės reakcijoms citoplazmoje).
Tačiau, masiškai pertvarkius chromatiną, iškyla problema, kaip į branduolį patekti reikiamą kiekį ATP. Todėl daugiau nei prieš pusę amžiaus buvo manoma, kad branduolys turi savo ATP molekulių sintezės mechanizmus. Tai rodo ir naujas darbas, kurį atliko Ispanijos biologai, vadovaujami Miguelio Beato iš Barselonos mokslo ir technologijos instituto (BIST).
Autoriai eksperimentavo su krūties naviko ląstelių kultūra. Jie išmatavo ATP ir ADP („panaudotų“energijos nešiklio molekulių) santykį skirtingose ląstelės dalyse: mitochondrijose, citozolyje ir branduolyje. Blokuodami ATP gamybą mitochondrijose, mokslininkai parodė, kad branduolys greitai išeikvoja sukauptus ATP atsargas. Tačiau esant poreikiui rimtai pertvarkyti chromatiną (pridedant progestino, kuris skatina didelius pokyčius ląstelių metabolizme), ATP kiekis branduolyje ir toliau augo, nepaisant to, kad mitochondrijos nebeatnaujino savo atsargų.
Branduolio ATP šaltinis yra poli- (ADP-ribozė) (poli- (ADP-ribozė), PAR), kuris čia naudojamas visų pirma norint reguliuoti atskirų fermentų aktyvumą. PARG hidrolizę į atskirus monomerus vykdo PARG baltymas. Esant pirofosfatams, NUDIX5 hidrolazė katalizuoja jų virsmą ATP. Miguelis Beato ir kolegos parodė, kad bet kurio iš šių baltymų slopinimas neleidžia ATP kauptis ląstelių branduoliuose, net ir apdorotuose progestinu, ir lemia staigų procesų, kuriems reikia chromatino pertvarkymo, sulėtėjimą.
Tuo pačiu metu autoriai pažymėjo, kad abu fermentai pasižymi padidintu aktyvumu vėžio ląstelėse. Tai rodo, kad dėl naviko vykstančių genomo pertvarkymų reikia aktyvios ATP sintezės ląstelių branduoliuose, todėl NUDIX5 tampa perspektyviu taikiniu kuriant naujus priešvėžinius vaistus.
Romas Žuvis
Reklaminis vaizdo įrašas: