Fatih Nejdet Memiş
Giriş
Mitokondri, besinlerden enerjiyi sürekli bir şekilde şu an bildiğimiz ATP olarak adlandırılan kimyasal enerjiye dönüştüren hücrelerde güç merkezi olarak görev almaktadır. Bu temel süreç pillere benzer olarak çalışan mitokondrinin iç membranında bulunan büyük protein komplekslerine bağlıdır.
Heinrich-Heine- Duesseldorf Üniversitesi’nden Dr. Ruchika Anand ve Prof. Andreas Reichert tarafından yapılan bir çalışma, mitokondrinin içinde lokalize olmuş iki lipit bağlayıcı proteinin genel stabilitelerini kontrol ettiğini gösterdi. Bunun, ayrıca eşsiz bir mitokondriyal lipit ve sentezi olan kardiyolipin ile bağlantılı olduğu gösterildi. Diyabetik kardiyomiyopati hastalarının kan plazmasında öncesinde şekerle modifiye edilmiş bir MIC26 formunun artmış kütlesi bulunmuştu.
Bu çalışma ise mitokondriyal yapının, lipitlerin ve mitokondrinin büyük solunum protein birimlerinin birleşmesi ile diyabet ve kalp hastalıklarındaki önemi arasındaki ilişkiyi sağlamaktadır. Apolipoprotein olarak adlandırılan yağ veya lipit bağlayıcı proteinlerin lipitlere (örneğin fosfolipit ve kolesterol) bağlandığı ve HDL ya da LDL gibi lipoproteinlerin oluşumuna aracılık ettiği iyi bilinmektedir.
Lipoproteinlerin temel görevi kandaki lipitlerin taşınmasını sağlamaktır. Organizmadaki tüm lipitlerin kullanılmak üzere alınmasında, temizlenmesinde ve dağıtımında rol oynarlar. Bu proteinlerden farklı fonksiyonlara sahip birçok çeşitte sınıfı mevcuttur. Şaşırtıcı bir şekilde, iki apolipoprotein (Apolipoprotein O (APOO / MIC26) ve Apolipoprotein O benzeri (APOOL / MIC27) daha önce kandan farklı bir yer olarak, mitokondride bulunmuştu ve MICOS kompleksi adı verilen büyük bir protein topluluğu ile ilişkilendirilmişti.
Apolipoprotein O (MIC26) şekere bağlı ve şekerden bağımsız olmak üzere iki formda bulunmaktadır. Şekerden bağımsız form mitokondri içinde bulunurken şekere bağlı formu kan plazmasında bulunmaktadır. Kan plazmasındaki göreceli olarak artmış şeker bağlı formun ilginç bir şekilde diyabet ve diyabetik kardiyomiyopati ile ilişkili olduğu görülmüştür. APOO / MIC26‘daki bir mutasyon, mitokondriyal miyopati, laktik asidoz, bilişsel bozukluk ve otistiğe neden olmaktadır.
Araştırma grupları bu apolipoproteinlerin fonksiyonunu belirlemiştir. Araştırmacılar bu iki mitokondri apolipoproteinin (APOO/MIC26 ve APOOL/MIC27) oksidatif fosforilasyon aracılığıyla enerji dönüşümü ile ilişkili olan temel mitokondriyal protein komplekslerinin tümünün stabilitesi için gerekli olduğunu bulmuşlardır. Bu mitokondriyal kompleksler, gıdalardan enerjiyi ATP halindeki kimyasal enerjiye dönüştürmek üzere düzgün ve verimli bir şekilde çalışabilmeleri için büyük sistemler halinde düzenlenmiştir. Mitokondrinin iç yapısı, bu enerji kaynaklarını iç zarın krista kıvrımlarına yerleştirecek şekilde düzenlenmiştir. APOO / MIC 26 ve A POOL / MIC27, krista bağlantıları olarak bilinen kristaların giriş noktalarında lokalize olmuş tübüler yapıların da dahil olduğu uygun mitokondri yapısını oluşturmak üzere bir araya gelirler. Çalışma, her iki proteinin de mitokondriyal spesifik kardiyolipinin doğru oranda bulunmasını sağlamak için gerekli olduğunu gün yüzüne çıkarmıştır.
Bilim insanları APOO / MIC 26 ve A POOL / MIC27 kodlayan genlerde meydana gelen mutasyonun anormal mitokondrinin meydana gelmesiyle hücresel solunumda büyük bir sekteye neden olacağını bulmuşlardır. Bu çalışma, mitokondriyal membran yapılarının ve büyük protein komplekslerinin diyabetik kardiyomiyopati ve mitokondriyal miyopati gibi hastalıklardaki önemini göstermektedir. Life Science Alliance’da hakem incelemesinin ardından yayınlanan bu çalışmanın, tıbbi tedavilere ışık tutabildiği düşünülmektedir.
Kaynak: https://phys.org/news/2020-08-unexpected-role-lipid-binding-mitochondrial-proteins.html
İleri Okuma İçin: Ruchika Anand et al, MIC26 and MIC27 cooperate to regulate cardiolipin levels and the landscape of OXPHOS complexes, Life Science Alliance (2020). DOI: 10.26508/lsa.202000711
Görsel Kaynak: https://gokhananil.weebly.com/m304tokondr304.html web erişim: 13.10.2020
Editör: Meryem GÖKOĞLU