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Jul 31, 2023

ミトコンドリアの抗酸化物質が細胞を死から守る

Riepilogo: L'enzima STARD7 aiuta a trasportare il coenzima Q antiossidante fuori dal corpo.

まとめ：STARD7 酵素は、抗酸化物質であるコエンザイム Q をミトコンドリアから細胞表面に輸送するのに役立ちます。

ソース：マックス・プランク研究所

抗酸化物質は栄養学の万能薬として宣伝され、栄養補助食品として提供されることがよくあります。 しかし、私たちの体はそのようなラジカルスカベンジャー自体も生成しており、その1つがコエンザイムQです。

今回、ドイツのケルンにあるマックス・プランク老化生物学研究所の研究者らは、ミトコンドリアで生成されるこの物質がどのようにして細胞表面に到達し、細胞の死滅を防ぐのかを発見した。

コエンザイムQは私たちの体に欠かせない抗酸化物質です。 コエンザイム Q の欠乏は、特定の脳領域が影響を受け、特に筋力低下が起こる遺伝性疾患であるリー症候群などの重篤な疾患を引き起こします。

コエンザイム Q の欠乏は老化の最初の兆候の 1 つでもあり、早ければ 20 代前半で発生する可能性があります。 しかし、なぜこの物質を食事と一緒に摂取することができないのでしょうか?

「コエンザイムQは疎水性の高い分子であり、私たちの体は食物からほとんど吸収しません」とマックス・プランク老化生物学研究所の科学者であり、この研究の筆頭著者であるソニ・デシュワルは説明する。 しかし、コエンザイム Q が水溶性ではないことも私たちの細胞にとって問題です。

抗酸化物質はミトコンドリアで生成され、酸化された脂質種を中和するために、細胞質と呼ばれる水分を含んだ細胞内部を通って細胞の表面まで到達する必要があります。

「私たちの研究により、ミトコンドリアから細胞表面へのコエンザイム Q の輸送に関与するタンパク質を特定することができました」とデシュワル氏は説明します。

研究者らは、STARD7と呼ばれる酵素が補酵素の輸送を助けていることを発見した。 このタンパク質はミトコンドリアだけでなく細胞質内にも局在しています。

「ミトコンドリアはコエンザイムQを細胞表面に積極的に輸送して、細胞を細胞死から守ります。あたかもミトコンドリアが細胞を保護するために表面に絆創膏を届けるようなものです」とデシュワル氏は言う。

「これは、ミトコンドリアが細胞のエネルギー供給源として重要であるだけでなく、重要な調節的役割も担っていることを再び示しています。」

研究者らは、長期的には、この輸送プロセスを正確に理解することで、コエンザイムQを罹患患者の細胞に送達できるようになり、リー症候群などの疾患に対する新たな治療法が提供されることを期待している。

著者：マレン・バーグホフソース：マックス・プランク研究所接触：マレン・バーグホフ – マックス・プランク研究所画像：画像の著作権は MPI f にあります。 老化の生物学/ S. デシュワル

独自の研究:オープンアクセス。「ミトコンドリアは STARD7 を介して細胞内コエンザイム Q 輸送とフェロトーシス耐性を調節する」Soni Deshwal 著。 自然の細胞生物学

抽象的な

ミトコンドリアはSTARD7を介して細胞内コエンザイムQ輸送とフェロトーシス耐性を調節する

コエンザイム Q (またはユビキノン) は、ミトコンドリア呼吸鎖の万能電子伝達体として、また脂質の過酸化とフェロトーシスを制限する細胞膜の抗酸化物質として機能する酸化還元活性脂質です。

ミトコンドリア内での合成後のコエンザイム Q の細胞分布を可能にするメカニズムは理解されていません。

今回我々は、細胞内脂質輸送タンパク質であるSTARD7が細胞内コエンザイムQ輸送の重要な因子であり、フェロトーシスの抑制因子であることを同定した。

ロンボイドプロテアーゼPARLによる切断時のミトコンドリアの膜間腔とサイトゾルへのSTARD7の二重局在により、ミトコンドリアでのコエンザイムQの合成と細胞膜への輸送が確実になります。

ミトコンドリアの STARD7 はコエンザイム Q の合成、酸化的リン酸化機能、クリステの形態形成を維持しますが、サイトゾルの STARD7 はコエンザイム Q の原形質膜への輸送に必要であり、フェロトーシスから保護します。

コエンザイム Q バリアントは、in vitro で精製された STARD7 への結合をめぐってホスファチジルコリンと競合します。 サイトゾルのSTARD7の過剰発現は、細胞のフェロトーシス耐性を増加させますが、ミトコンドリアおよび呼吸器細胞の増殖におけるコエンザイムQの量を制限します。

したがって、我々の発見は、PARLを介したSTARD7プロセシングによってコエンザイムQ合成と細胞分布を調整し、フェロトーシスを妨げる有望な標的としてPARLとSTARD7を同定する必要性を実証している。