線粒體是細(xì)胞的發(fā)電廠,通過(guò)稱為電子傳輸鏈的電化學(xué)過(guò)程與另一種稱為氧化磷酸化的過(guò)程耦合,產(chǎn)生細(xì)胞的大部分能量需求。線粒體中許多不同的蛋白質(zhì)促進(jìn)了這些過(guò)程,但人們還不完全了解這些蛋白質(zhì)如何在線粒體內(nèi)排列以及可能影響其排列的因素。
現(xiàn)在,哥本哈根大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)使用了最先進(jìn)的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),為線粒體蛋白質(zhì)如何聚集到電子傳輸鏈復(fù)合物中,進(jìn)而聚集到所謂的超復(fù)合物中提供了新的思路。這項(xiàng)發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》上的研究還研究了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練如何影響這一過(guò)程。
該研究的副教授Atul S. Deshmukh說(shuō):“這項(xiàng)研究已經(jīng)對(duì)超級(jí)復(fù)合物中的電子轉(zhuǎn)運(yùn)鏈蛋白及其對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的反應(yīng)進(jìn)行了全面的量化。這些數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)動(dòng)如何提高肌肉能量產(chǎn)生效率產(chǎn)生了影響。”哥本哈根大學(xué)諾和諾德基金會(huì)基礎(chǔ)代謝研究中心(CBMR)。
傳統(tǒng)方法提供的細(xì)節(jié)太少
眾所周知,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以刺激線粒體質(zhì)量并影響超復(fù)合物的形成,從而使骨骼肌中的線粒體更有效地產(chǎn)生能量。但是仍然存在關(guān)于哪些復(fù)合物聚集成超級(jí)復(fù)合物以及如何復(fù)合的問題。
為了更好地理解超復(fù)合物的形成,特別是對(duì)運(yùn)動(dòng)的反應(yīng),科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究了兩組小鼠。一組是活躍的,并給了25天運(yùn)動(dòng)輪,而第二組是久坐的,沒有提供運(yùn)動(dòng)輪。25天后,他們測(cè)量了兩組骨骼肌中的線粒體蛋白,以觀察超復(fù)合物如何隨時(shí)間變化。
當(dāng)科學(xué)家通常分析超復(fù)合物的形成方式時(shí),他們使用抗體來(lái)測(cè)量每個(gè)電子傳輸鏈復(fù)合物中的一種或兩種蛋白質(zhì)。但是,由于復(fù)合物中最多可以包含44種蛋白質(zhì),因此該方法既費(fèi)時(shí),又提供了有關(guān)每種復(fù)合物中其余蛋白質(zhì)發(fā)生了什么的有限信息。
結(jié)果,該領(lǐng)域缺乏詳細(xì)的知識(shí)。
蛋白質(zhì)組學(xué)幫助超級(jí)復(fù)雜分子放棄秘密
為了生成更詳細(xì)的數(shù)據(jù),該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用了稱為質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)來(lái)測(cè)量線粒體蛋白。通過(guò)應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)而非抗體,科學(xué)家們能夠測(cè)量每種復(fù)合物中幾乎所有的蛋白質(zhì)。這提供了骨骼肌中線粒體超復(fù)合體的空前細(xì)節(jié),以及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練如何影響其形成。他們的方法表明,并非每種復(fù)合物或超復(fù)合物中的所有蛋白質(zhì)都以相同的方式對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生反應(yīng)。
標(biāo)簽: 蛋白質(zhì)組學(xué)
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