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线粒体功能的新研究可以在严重疾病中发挥重要作用

细胞能量供应的紊乱可导致许多严重的疾病,但似乎也与衰老有关。需要对线粒体功能进行更多研究以找到未来的治疗方法。Karolinska研究所的研究人员进行的一项新研究表明,线粒体内的重要分子如何影响其在小鼠和果蝇中的功能。这项发表在《科学进展》上的研究为以前相对未开发的蛋白质修饰增加了宝贵的知识。

在人体的每个细胞中都有一个称为线粒体的器官,它将食物中的营养转化为能量。线粒体是新陈代谢的重要组成部分,一旦出现问题,我们可能会患上严重的疾病。

线粒体功能障碍是一组罕见遗传疾病的标志,但也可以在常见的疾病,如糖尿病,心脏观察到疾病,神经变性疾病和正常老化过程。如果科学家要寻找新的治疗方法来改善线粒体功能,则需要对线粒体及其与细胞其余部分的通讯方式进行更多研究。

卡罗林斯卡研究所,科隆马克斯-普朗克衰老生物学研究所和加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员现已研究了蛋白质的甲基化如何影响不同的线粒体过程。

甲基化是化学修饰,其中将甲基(CH 3)添加至分子,从而潜在地影响其功能。S-腺苷甲硫氨酸(SAM),也称为AdoMet,是细胞内(包括线粒体内部)的主要甲基供体。

Karolinska研究所医学生物化学与生物物理系研究员Anna Wredenberg说:“自从SAM的产生在癌症中以及我们变老以来,我们就对这一特定分子感兴趣。”

通过从果蝇和小鼠的线粒体中完全去除SAM ,研究人员已经能够研究线粒体中的哪些过程取决于甲基化。

“较早的研究表明,衰老过程中SAM和细胞能量水平都会下降。我们的研究表明,低SAM水平会影响线粒体能量的产生,这两个途径之间存在联系。”

该研究已经确定了哪些线粒体蛋白被甲基化,甲基化如何影响它们,以及这些修饰如何影响线粒体功能。研究人员还证明了缺乏此类变化的生理后果。但是,仍有几个问题需要回答。

Anna Wredenberg说:“我们的研究表明,饮食可以调节某些改变,但是我们需要继续研究是否可以更好地改变病理过程。” “到目前为止,我们只研究了蛋白质的变化,但是其他分子也可以通过线粒体内SAM进行修饰。我们必须研究这些修饰,以更好地了解其作用。”

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