دانشمندان در آلمان با همکاری یک محقق ایرانی موفق به آشکارسازی ساختار بزرگ‌ترین مجموعه پروتئینی در زنجیره تنفسی بدن شدند.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، میتوکندری، ATP یا همان جریان انرژی بدن را تولید می‌کند و عامل هدایت‌کننده در پس این فرآیند، پتانسیل غشای الکتروشیمیایی است که توسط مجموعه‌ای از پروتئین‌ها ایجاد می‌شود. این مجموعه، در واقع، ماشین‌های ماکرومولکولی هستند که در مجموع به عنوان زنجیره تنفسی شناخته می‌شوند.

به تازگی، ساختار بزرگ‌ترین مجموعه پروتئینی در زنجیره تنفسی (مجموعه میتوکندریال I) توسط تیمی از دانشمندان دانشگاه فرایبورگ و دانشگاه گوته در فرانکفورت با همکاری «حمیدرضا نصیری» آشکارسازی شده است.

مجموعه میتوکندریال I نقش مهمی را در تولید انرژی سلولی ایفا می‌کند و با مجموعه‌ای از بیماری‌ها از جمله بیماری پارکینسون مرتبط است.

برای این که این زنجیره تنفسی عمل کند، باید به طور مستمر میزان کافی اکسیژن در تمامی سلول‌های بدن در دسترس باشد. انرژی آزادشده در طول اکسیداسیون زیستی برای انتقال پروتون‌ها از یک سمت غشای میتوکندری داخلی به سمت دیگر مصرف می‌شود. نتیجه این امر، افت حرارت پروتئین است که در واقع به عنوان نوعی باتری برای تولید ATP یا همان جریان انرژی بدن عمل می‌کند.

آنچه «حمیدرضا نصیری» و همکارانش را شگفت‌زده کرد، این بود که بر اساس تحقیقات پیشین، واکنش‌های ردوکس (اکسایس-کاهش) و انتقال پروتئین در مجموعه I کاملا جداگانه از یکدیگر صورت می‌گیرند. با این حال، تیم علمی به رهبری تسیکرمان، پروفسور «هارالد شوالبه» و پروفسور «اولریش براندت» توانسته‌اند با استفاده از تحلیل دقیق این ساختار نشان دهند چگونه این دو فرآیند به یکدیگر مرتبطند. این دانشمندان با تحقیق جدیدشان، گام بزرگی را به سوی درک فرآیند اولیه درک متابولیسم انرژی برداشته‌اند.

اکسایش-کاهش (ردوکس) نام کلی واکنش‌های شیمیایی است که موجب تغییر عدد اکسایش اتم‌ها می‌شوند. در اثر اکسایش ،عدد اکسایش معمولی یک اتم یا اتم‌های یک مولکول در پی حذف الکترون‌ها افزایش می‌یابد. برای نمونه آهن (II) می‌تواند به آهن (III) اکسید شود.

محققان مدت‌هاست می‌دانند مجموعه I می‌تواند بین حالت فعال و غیرفعال و بالعکس تغییر موقعیت دهد و این موضوع به عنوان سازوکار حفاظتی در مقابل شکل‌گیری رادیکال‌های آزاد اکسیژن خطرناک تعبیر شده است. نصیری و همکارانش دریافته‌اند چگونه این دو شکل از یکدیگر مجزا و دوباره به یکدیگر تبدیل می‌شوند.

نتایج این تحقیق اطلاعات مهمی درباره اساس مولکولی و ویژگی فیزیولوژیکی مهم مجموعه پروتئینی I ارائه می‌دهد که می‌تواند برای تعیین میزان آسیب به بافت پس از بروز مشکل در میتوکندری حائزاهمیت باشد.

انتهای پیام