Mivel a mitokondriumokból hiányzik az ATP, a sejtmag elindíthatja saját mechanizmusait ezen molekulák szintéziséhez.
A spanyol biológusok meghatározták az "alternatív energiaforrás" működésének kulcsfontosságú részleteit, és meghatározták a legfontosabb fehérjét. Ezt egy, a Science folyóiratban megjelent cikk írja le.
Az emberi test egyes sejtjeiben a DNS teljes hossza megközelítőleg 2 m, és komplex és sűrű csomagolás nélkül lehetetlen elhelyezni azt a magban. Ugyanakkor számos DNS-sel kapcsolatos folyamat, beleértve a génaktivitás replikációját, javítását és szabályozását, megköveteli a kromatin "kicsomagolását" és az ATP-molekulák formájában energiát fogyasztó fehérjék működését. Az ATP-t mitokondriumok szintetizálják (ritkábban és kis mennyiségben képződnek a citoplazmában a glikolízis reakciók során).
A kromatin hatalmas átrendeződésével azonban felmerül a szükséges mennyiségű ATP-nek a magba juttatásának problémája. Ezért több mint fél évszázaddal ezelőtt azt feltételezték, hogy a magnak saját mechanizmusai vannak az ATP-molekulák szintézisére. Ezt a spanyol biológusok Miguel Beato, a barcelonai tudományos és technológiai intézet (BIST) irányítása alatt végzett új munkája is bizonyította.
A szerzők emlőtumorsejtek tenyészetével kísérleteztek. Megmérték az ATP és az ADP ("használt" energiahordozó molekulák) arányát a sejt különböző részein: a mitokondriumokban, a citoszolban és a magban. A mitokondriumokban az ATP képződésének gátlásával a tudósok kimutatták, hogy a mag gyorsan kimeríti az ATP felhalmozódott tartalékait. A kromatin komoly szerkezetátalakításának szükségessége mellett (a progesztin hozzáadásával, amely a sejtek anyagcseréjének alapos változásait serkenti) az ATP-tartalom a magban tovább növekedett, annak ellenére, hogy a mitokondriumok már nem töltötték be a készletüket.
Az ATP forrása a sejtmagban a poli- (ADP-ribóz) (poli- (ADP-ribóz), PAR), amelyet itt különösen az egyes enzimek aktivitásának szabályozására használnak. A PARG hidrolízisét az egyes monomerekké a PARG fehérje végzi. Pirofoszfátok jelenlétében a NUDIX5 hidroláz katalizálja átalakulást ATP-vé. Miguel Beato és munkatársai kimutatták, hogy ezen fehérjék bármelyikének gátlása megakadályozza az ATP felhalmozódását a sejtmagokban, még a progesztinnel kezelt sejtekben is, és a kromatin átrendeződést igénylő folyamatok hirtelen lelassulásához vezet.
Ugyanakkor a szerzők megjegyezték, hogy mindkét enzim fokozott aktivitást mutat a rákos sejtekben. Ez arra enged következtetni, hogy a tumornál előforduló genom átrendeződések megkövetelik az ATP aktív szintézisét a sejtmagokban, és ezáltal a NUDIX5-et ígéretes célponttá teszi új rákellenes gyógyszerek létrehozására.
Roman Fishman
Promóciós videó: