Zespół badawczy prof. Agnieszki Chacińskiej, laureatki programu WELCOME Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, opublikował wyniki swoich badań dotyczące regulacji białek mitochondrialnych w prestiżowym tygodniku Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).
Mitochondria to ważne części komórki odpowiadające za generowanie energii i metabolizm. Potrzeba około tysiąca białek do prawidłowego funkcjonowania tego przedziału komórkowego. Muszą one zostać przetransportowane z miejsca ich syntezy do miejsca działania, czyli właśnie mitochondriów. Dla pewnej klasy ważnych białek mitochondrialnych transport jest powiązany z uzyskaniem dojrzałej struktury przestrzennej wzmocnionej przez kowalencyjne mostki dwusiarczkowe. Badania dra Piotra Brągoszewskiego, stypendysty w programie WELCOME, a także laureata grantu Sonata NCN, oraz współpracowników z Laboratorium Biogenezy Mitochondriów Międzynarodowego Instytutu Biochemii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie i z Uniwersytetu Freiburskiego w Niemczech, skupiły się na zagadkowym procesie eksportu białek z mitochondriów. Jeżeli wytworzenie mostków dwusiarczkowych jest niemożliwe lub mostki te zostaną zredukowane, prowadząc do utraty struktury przestrzennej, białka uwalniane są do cytozolu. Procesowi eksportu do cytozolu towarzyszy zniszczenie białek na skutek specyficznej degradacji przez znajdujący się w cytozolu proteasom. Mechanizm ten jest wykorzystywany przez komórki w celu szybkiego dostosowania zestawu białek mitochondrialnych (proteomu) do potrzeb komórki wynikających z plastyczności metabolicznej.
Proces uwalniania białek połączony z ich degradacją stanowią efektywny system kontroli jakości pozwalający na dużą elastyczność w kształtowaniu proteomu mitochondriów. Odkrycie nowego sposobu regulacji proteomu mitochondrialnego nie tylko wzbogaca naszą wiedzę o mechanizmach regulujących działanie mitochondriów, ale także pozwoli lepiej zrozumieć procesy degeneracyjne i patologiczne związane z zaburzeniami mitochondriów oraz komórkowej homeostazy białek.
Praca oryginalna:
Piotr Brągoszewski, Michał Wasilewski, Paulina Sakowska, Agnieszka Górnicka, Lena Böttinger, Jian Qiu, Nils Wiedemann and Agnieszka Chacińska. Retro-translocation of mitochondrial intermembrane space proteins. (2015) Proc Natl Acad Sci U S A. doi:10.1073/pnas.1504615112