生物工程師發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)細(xì)胞“發(fā)電站”的機(jī)制
加州大學(xué)洛杉磯分校的生物工程師及其同事已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新的觀點(diǎn),即細(xì)胞如何通過將細(xì)胞切割成更小的單位來調(diào)節(jié)線粒體的大小,即提供能量的細(xì)胞部分。
研究人員寫道,用酵母蛋白證明這一發(fā)現(xiàn)最終可用于幫助解決與線粒體大小調(diào)節(jié)不平衡相關(guān)的人類疾病- 例如阿爾茨海默氏癥或帕金森病。此外,由于具有太小或太大的線粒體可能潛在地導(dǎo)致無法治愈的疾病,可以想象負(fù)責(zé)該過程的蛋白質(zhì)可能是未來治療的潛在靶標(biāo)。
該研究發(fā)表在ACS Central Science,由加州大學(xué)洛杉磯分校生物工程學(xué)教授Gerard Wong領(lǐng)導(dǎo)。
在細(xì)胞內(nèi),線粒體類似于用于制造氣球動物的長氣球。如果線粒體太長,它們就會變得糾結(jié)。已知它們的大小主要受兩種蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié),其中一種蛋白質(zhì)將較長的線粒體分解成較小的大小。它們被稱為細(xì)胞的“強(qiáng)者”,因?yàn)樗鼈儗⒒瘜W(xué)能從食物轉(zhuǎn)化為有助于細(xì)胞發(fā)揮其所有功能的形式。
保持線粒體的最佳尺寸對細(xì)胞的健康很重要。調(diào)節(jié)蛋白的量不足,稱為Dnm1,導(dǎo)致線粒體變得太長并且纏結(jié)。過多的Dnm1會導(dǎo)致過多的短線粒體。在這兩種情況下,線粒體作為細(xì)胞的供電提供者基本上無效。這種情況可能導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)育障礙或神經(jīng)退行性疾病,如阿爾茨海默氏癥或帕金森氏癥。
為了更好地理解這種機(jī)制,研究人員使用他們在2016年開發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法來確切地弄清楚蛋白質(zhì)如何將一個線粒體分解為兩個較小的線粒體。他們還在美國能源部研究機(jī)構(gòu)Stanford Synchrotron Radiation Lightsource使用了一種稱為“同步加速器小角度X射線散射”的強(qiáng)大技術(shù),以了解這些蛋白質(zhì)在此過程中如何使線粒體膜變形。
在這項(xiàng)研究之前,人們認(rèn)為這些蛋白質(zhì)包裹著線粒體,然后通過簡單地?cái)D壓將其切成兩半。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),這個過程更加微妙。
“當(dāng)Dnm1纏繞在線粒體上時,先前已經(jīng)證明蛋白質(zhì)在物理上會收緊并收縮,”Michelle Lee說,他是最近擔(dān)任過加州大學(xué)洛杉磯分校生物工程博士畢業(yè)生,由Wong提供咨詢,并且是該研究的兩位主要作者之一。“我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)Dnm1接觸線粒體表面時,它也使線粒體本身的區(qū)域更容易塑化,更容易進(jìn)行切割。這兩種效應(yīng)攜手并進(jìn),使線粒體分裂過程有效。”
另一位主要作者是加州大學(xué)洛杉磯分校 - 加州理工學(xué)院醫(yī)學(xué)科學(xué)家培訓(xùn)項(xiàng)目的研究生歐內(nèi)斯特·李,也是黃先生的生物工程研究生。他進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的計(jì)算分析。
“使用我們的機(jī)器學(xué)習(xí)工具,我們能夠發(fā)現(xiàn)Dnm1中隱藏的膜重塑活動,與我們的X射線研究一致,”Lee說。“有趣的是,通過分析Dnm1的遠(yuǎn)親,我們發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)隨著時間的推移逐漸進(jìn)化出來。”
“這是一個非常意外的結(jié)果 - 沒有人認(rèn)為這些分子具有分裂的個性,具有生物功能所必需的兩個人格,”Wong說,他也是加州大學(xué)洛杉磯分?;瘜W(xué)和生物化學(xué)教授,并且是加州納米系統(tǒng)的成員。研究所。“我們發(fā)現(xiàn)的多功能行為可能是蛋白質(zhì)的規(guī)則而不是例外。”
推薦內(nèi)容
-
東航黑匣子最新進(jìn)展什么時候會破譯成功?東航黑匣子會有記錄乘客
東航黑匣子何時破譯成功?黑匣子會記錄乘客聲音嗎?據(jù)消息顯示,東航MU5735的兩部黑匣子已經(jīng)找到。據(jù)官方發(fā)布的通告,3月27日上午9點(diǎn)20分左右
-
個人所得稅app綁定銀行卡有什么用途?個稅app銀行卡為什么一直在
個人所得稅app綁定銀行卡的用途是什么?為什么要綁定銀行卡號?而對于個人所得稅app綁定銀行卡的這個話題,今天的你是否也在關(guān)注著?具體什么
-
2021年10月豬價行情預(yù)測新消息 下階段豬肉消費(fèi)需求會有所增加
下階段豬肉消費(fèi)需求會有所增加!2021年10月豬價行情新消息怎么樣?據(jù)消息顯示,國家統(tǒng)計(jì)局新聞發(fā)言人、國民經(jīng)濟(jì)綜合統(tǒng)計(jì)司司長付凌暉表示,下
-
亞特蘭蒂斯真的存在嗎?真實(shí)照片 亞特蘭蒂斯被證實(shí)了么正在蘇
今天小編為大家?guī)硪粍t關(guān)于亞特蘭蒂斯真的存在嗎的文章,如果您喜歡這篇文章,請大家點(diǎn)個贊,以示鼓勵。喜歡我就關(guān)注一下哦,謝謝。古...
-
12.25昆明呈貢區(qū)疫情最新信息公布 云南全省昨日新增確診病例6例
云南新增境外輸入確診病例2例,新增本土確診病例4例,系呈貢區(qū)主動就醫(yī)人員及其密切接觸者檢測發(fā)現(xiàn)。據(jù)消息顯示,12月24日0-24時,全省新增
-
美國的平均工資是多少錢一個月?美國工薪階層收入如何?
想必大家都知道,美利堅(jiān)合眾國,簡稱美國。是由華盛頓哥倫比亞特區(qū)、50個州和關(guān)島等眾多海外領(lǐng)土組成的聯(lián)邦共和立憲制國家。那么,你知...
-
11月5日河南鄭州市疫情最新消息公布 鄭州一感染者所到培訓(xùn)中
小編在這里提醒大家,疫情期間,嚴(yán)格落實(shí)就醫(yī)制度。如出現(xiàn)發(fā)熱、咳嗽、胸悶氣促等癥狀,請佩戴口罩到定點(diǎn)醫(yī)院發(fā)熱門診就診,不要到普通...
-
12月7日上海浦東新區(qū)疫情數(shù)據(jù)公布 今日,已篩查其在滬相關(guān)人
【摘要】非必要不外出、不出行、不遠(yuǎn)行。如果您28天內(nèi)有境外或14天內(nèi)有國內(nèi)中高風(fēng)險區(qū)的旅居史,請及時向社區(qū)報告。上海發(fā)布微信公眾號12月
-
丹麥稱養(yǎng)殖貂體內(nèi)發(fā)現(xiàn)新冠病毒 網(wǎng)友:善待野生動物!
丹麥稱養(yǎng)殖貂體內(nèi)發(fā)現(xiàn)新冠病毒是什么情況?可能很多人不知道,丹麥養(yǎng)殖貂是為了賣貂皮,貂皮是給人穿的,現(xiàn)在養(yǎng)殖貂體內(nèi)有新冠病毒,細(xì)思極
-
小伙送女友假口紅牽出億元大案 同創(chuàng)化妝品專營店被爆
【導(dǎo)讀】小伙送女友假口紅牽出億元大案,網(wǎng)購平臺為售賣假冒偽劣商品提供了機(jī)會,葬送了城市商業(yè)的發(fā)展,網(wǎng)購平臺只不過是個經(jīng)紀(jì)人角色...