Исследователи из Йельской медицинской школы раскрыли механизм, который помогает жизненно важной молекуле – коферменту A (CoA), производной витамина B5, попадать в митохондрии – структуры клетки, отвечающие за выработку энергии.

Ученые наконец-то выяснили, как молекула, производная витамина B5 и имеющая решающее значение для метаболизма, достигает энергетических фабрик клетки, разгадав давнюю биологическую загадку. Фото Shutterstock

Ключевая молекула метаболизма

Кофермент A играет центральную роль в метаболизме – системе химических реакций, которая обеспечивает клетки энергией и поддерживает работу организма.

Известно, что до 95% CoA находится в митохондриях, однако долгое время ученые не понимали, как именно эта молекула попадает в эти “энергетические станции” клетки.

Разгадка многолетней биологической загадки

Команда под руководством исследователя Хунъин Шен обнаружила, что CoA перемещается в митохондрии через специальную транспортную систему внутри клетки.

Для этого ученые разработали новый метод анализа молекул.  

В ходе экспериментов исследователи:

  • выявили 33 типа CoA-конъюгатов в клетках

  • обнаружили 23 типа таких соединений внутри митохондрий.

Дополнительные эксперименты показали, что когда клетки лишали транспортных белков, уровень CoA в митохондриях резко снижался. Это подтвердило, что молекула действительно импортируется в митохондрии через специальные транспортеры.

Почему это важно для медицины

Понимание того, как CoA перемещается внутри клетки, может помочь ученым лучше разобраться в заболеваниях, связанных с нарушением метаболизма и работой митохондрий.

Например, мутации в генах, участвующих в синтезе или транспортировке CoA, связаны с:

  • энцефаломиопатией

  • задержкой развития

  • эпилепсией

  • снижением мышечного тонуса

  • некоторыми нейродегенеративными заболеваниями.

Следующий этап исследований

Теперь ученые хотят выяснить, как регулируется уровень CoA в разных типах клеток, особенно в нейронах. Это может помочь лучше понять роль митохондрий в заболеваниях мозга и психических расстройствах.

По словам исследователей, более глубокое понимание клеточного метаболизма может в будущем подсказать новые подходы к диагностике и лечению подобных заболеваний.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Metabolism.