Molekularne efekty mutacji mitochondrialnych w genie kodującym cytochrom b kompleksu III i ich wpływ na poziom produkcji wolnych rodników

Abstrakt

Cytochrom bc1 (mitochondrialny kompleks III) występuje powszechnie w układach bioenergetycznych. Enzym ten katalizuje przeniesienie elektronów z ubichinolu na cytochrom c sprzężone z translokacją protonów i tym samym przyczynia się do generowania siły protonomotorycznej wykorzystywanej do produkcji ATP. Cytochrom b razem z cytochromem c1 i białkiem żelazowo-siarkowym (ISP) tworzą zachowany w ewolucji rdzeń katalityczny. W obrębie tego enzymu, transfer elektronów jest możliwy dzięki ruchomej domenie ISP, która poprzez zmianę swojej pozycji umożliwia komunikację między cytochromem b a cytochromem c1. Mutacje w tych podjednostkach mogą być przyczyną chorób mitochondrialnych, jednakże poznanie ich efektów molekularnych w komórkach ludzkich jest utrudnione. Dlatego w badaniach wykorzystuje się systemy modelowe w komórkach drożdżowych oraz bakteryjnych. Okazuje się, że niektóre mutacje w cytochromie b wpływają na ruch ISP i w efekcie na poziom produkcji wolnych rodników. Badania tego typu przyczyniają się do wyjaśnienia podłoża molekularnego chorób mitochondrialnych oraz mogą pomóc w zrozumieniu mechanizmów reakcji zachodzących w cytochromie bc1.