Исследование Центра окислительных процессов в биомедицине (Redoxoma) под руководством Марилены Демази из Института Бутантан (Сан-Паулу, Бразилия) представляет ценную новую экспериментальную модель для изучения взаимодействия между протеасомой и функцией митохондрий.
Исследование было опубликовано в [статье](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003986125001195) в журнале Archives of Biochemistry and Biophysics.
В [эукариотических клетках](https://phys.org/tags/eukaryotic+cells/) протеасома — это [белковый комплекс](https://phys.org/tags/protein+complex/), отвечающий за уничтожение повреждённых и нефункциональных белков, тем самым помогая поддерживать клеточный баланс и нормальное функционирование.
В последние годы исследования показали, что протеасома и митохондрии связаны теснее, чем считалось ранее. Протеасома играет роль в контроле качества белков, предназначенных для митохондрий, в то время как митохондриальный метаболизм влияет на эффективность, с которой белки, помеченные для уничтожения, деградируют.
Центр исследований, инноваций и распространения знаний (RIDC) FAPESP, базирующийся в Институте химии Университета Сан-Паулу (IQ-USP), провёл исследование, посвящённое изучению последствий дисфункции протеасомы в штамме дрожжей Saccharomyces cerevisiae C76S.
Исследование показало, что дефицит этой системы приводит к повышению окислительного стресса в митохондриях. Об этом свидетельствует повышенное выделение [перекиси водорода](https://phys.org/tags/hydrogen+peroxide/) (H₂O₂) и снижение концентрации пероксиредоксина 1 (Prx1). Prx1 — это ключевой фермент в удалении пероксидов. У млекопитающих митохондриальный Prx3 эквивалентен Prx1 у дрожжей.
«Самое важное в этой работе то, что у нас есть штамм дрожжей, который может служить моделью для изучения дефицита протеасомы в отношении митохондриального метаболизма, модели, которой ещё не было в литературе», — отмечает Демази.
Исследователи сейчас работают над тем, чтобы понять, почему уровень Prx1 снижается в клетках с нарушенными протеасомами.
«Мы пока не знаем, было ли снижение [экспрессии гена](https://phys.org/tags/gene+expression/) Prx1, что возможно, поскольку протеасома также играет роль в регуляции транскрипции генов, или белок окисляется сильнее. Возможно, он подвергается гипер-окислению и в результате деградирует быстрее. Возможно, избыток пероксида способствует его непрерывной деградации», — говорит исследователь из Института Бутантан.
Чтобы ответить на эти вопросы, группа планирует провести сравнительный транскриптомный и протеомный анализ дикого и мутантного штаммов, культивируемых в респираторных условиях. Цель — утвердить этот штамм в качестве модели для изучения роли убиквитин-протеасомной системы в клеточном метаболизме.
Предоставлено [FAPESP](https://phys.org/partners/fapesp/)