«Мы предоставили обширные доказательства того, что EXD2 является митохондриальным белком и что его основная функция заключается в облегчении производства белков в митохондриях», — объясняет Трэвис Х. Стрекер, руководитель лаборатории.Эта работа ставит под сомнение интерпретацию предыдущих исследований, которые предполагали, что EXD2 выполняет функцию репарации ДНК в ядре. «Однако на данный момент мы не можем исключить другие возможные функции», — заявляет Стрекер.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Cell Biology, представлены результаты совместного междисциплинарного подхода с использованием современной протеомики, метаболомики, биохимии, клеточной биологии и развития плодовой мухи Drosophila melanogaster для определения функции EXD2.Очистка процесса производства энергииУченые определили митохондриальную рибосому (или миторибосому), клеточную машину, необходимую для производства белка в митохондриях, в качестве основного взаимодействующего элемента EXD2. «EXD2 нацелен на информационную РНК, чтобы поддерживать миторибосому в« чистоте »до тех пор, пока она не созреет и не будет готова генерировать белки. В отсутствие EXD2 клетки серьезно дефектны для продукции митохондриального белка», — объясняет Джоана Сильва, первый автор исследования и бывший доктор философии. студент Лаборатории геномной нестабильности и рака.
Роль EXD2 в миторибосомах критически важна для подавления генерации активных форм кислорода (ROS), которые могут возникать из-за митохондриальных дефектов, и облегчения нормального развития у дрозофилы. Мухи, лишенные EXD2, показали повышенный уровень АФК, задержку развития и снижение фертильности.«Результаты подчеркивают сложность производства митохондриального белка и демонстрируют, что многие уровни регуляции еще предстоит выяснить», — говорит Стрекер.
Потенциальная мишень для метаболических нарушений и лечения ракаЭти исследования могут иметь значение для понимания и лечения метаболических нарушений, таких как диабет и рак. Что касается последнего, в последние годы важность выработки митохондриальной энергии в опухолях была пересмотрена, и многие группы предложили ингибирование продукции белка в качестве терапевтической цели.
Поскольку EXD2 является ферментом и необходим для трансляции митохондрий, возможно, что нацеливание на него может иметь противоопухолевые эффекты, что будет проверено в будущих экспериментах.Это исследование было поддержано Министерством экономики, промышленности и конкурентоспособности (MINECO), а также Финским культурным обществом и Fundacao para a Ciencia e a Tecnologia, которые профинансировали тезисы первых двух авторов.
Работа была выполнена в сотрудничестве с несколькими другими лабораториями, которые внесли важный вклад, включая Эйдана Доэрти из Университета Сассекса, Брайана Рота из Университета Торонто, Оскара Янеса из Университета Ровира-и-Вирджили и Андреу Казали и Луиса Рибаса де Пуплана из Университета Ровира-и-Вирджили. IRB Барселоны.