Исследователи из Каталонского института биоинженерии (Instituto de Bioingeniería de Cataluña) и Севильского химического исследовательского института (Instituto de Investigaciones Químicas de Sevilla) описали новый метод передачи электронов между белками, который опровергает свидетельства экспериментов до сих пор. Этот процесс, связанный с выработкой энергии в клетках животных и растений, позволит лучше понять поведение белков в клетках, а также даст более глубокое понимание энергетических дисфункций, вызывающих заболевания.
Производство энергии внутри живых клеток имеет основополагающее значение для правильной метаболической функции. По этой причине существуют специализированные органеллы, которые называются хлоропластами в растительных клетках и митохондриями в клетках животных . В них растения преобразуют энергию солнца в полезную химическую энергию — процесс, известный как фотосинтез — и животные сжигают пищу с кислородом из воздуха, чтобы использовать энергию, выделяемую при дыхании.
Оба процесса включают перенос электронов между специализированными белками. Для этого необходим физический контакт между ними и последующее формирование переходного промежуточного состояния для установления маршрута передачи. В течение многих лет это было основной догмой в изучении метаболической энергии в биологии, пока не были получены результаты совместного проекта с участием исследователей из Каталонского института биоинженерии под руководством преподавателя Пау Горостиза и Севильского института химических исследований под руководством Ирэн Диас Морено и Мигель Анхель де ла Роса. Этот проект сумел показать, что белки в водном растворе могут переносить электроны на большие расстояния без необходимости прямого контакта между ними, что противоречит экспериментальным данным, доступным до сих пор.
Находка, опубликованная в обзоре Nature Communications , позволяет объяснить не только высокую скорость переноса электронов, но и высокие показатели замены и эффективности, которые существуют между белками в хлоропластах и митохондриях. Это открытие также позволяет глубже понять механизмы, которые управляют производством энергии в биологии и, как следствие, в молекулярных основах энергетических дисфункций, вызывающих заболевания.
