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科学家们发现了IRP蛋白,以确保细胞存活的铁平

2019-05-23 13:58:42 医疗设备66℃

  科学家们发现了IRP蛋白,以确保细胞存活的铁平衡

  2010年8月4日

  大多数生物需要铁才能存活,但过多的铁是有毒的,并且可能导致致命的器官衰竭。在细胞内部也是如此,其中也必须保持铁平衡。在今天发表在细胞代谢中的一项研究中,德国海德堡欧洲分子生物学实验室(EMBL)的科学家发现,一组名为IRP的蛋白质确保了这种铁平衡,因此对于细胞存活至关重要。更具体地说,他们发现IRP是线粒体功能所必需的,线粒体是细胞的能量工厂。线粒体需要铁才能发挥作用,但它们也将铁转化为整个细胞中使用的其他化学形式:铁硫簇和血红素 - 血红蛋白的构建模块之一。由于他们设计了新的小鼠模型,EMBL科学家已经能够选择性地关闭特定细胞类型中的IRP功能,例如肝细胞,肝细胞,这些细胞具有多种重要的代谢功能。相关故事科学家们解雇与衰老有关的破坏性细胞效应研究人员设计抗体样T细胞受体来对抗致命病毒研究人员利用自杀基因设计干细胞以诱导除β细胞以外的所有细胞死亡“肝细胞无法产生IRP死亡的小鼠出生后几天失败,“ EMBL的Matthias Hentze小组的职员科学家布鲁诺加利说,他开展了这项工作:“这些细胞中的线粒体有结构缺陷,不能正常运作,因为他们没有足够的铁。”加利和同事们发现,在不能产生IRP的细胞中,铁的输出和储存机制会过度驱动,而铁的输入则会大幅减少。这些因素的组合会导致细胞缺铁。因此,线粒体缺乏“没有足够的铁,所以它们不能正常运作,并且不能为依赖它们的细胞机器提供足够的血红素和铁硫簇。简而言之,IRP的作用是确保细胞中有足够的铁来维持线粒体铁的需要。 “我们有迹象表明,这可能是大多数细胞控制其铁含量并确保线粒体铁充足的一般过程”。 Hentze总结道。这种调节铁平衡的机制在具有非常高的线粒体铁需求的细胞中尤其重要,例如制造大量血红素用于氧运输的红细胞前体。

  

  然而,这可能是一把双刃剑。实际上,有些情况下线粒体会产生铁但却无法利用它。细胞将其解释为线粒体铁功能不全的标志,并通过激活IRP来响应,这最终导致线粒体的有害铁过载。这可能是几种疾病的病理基础,包括遗传性的铁粒细胞贫血 - 其中细胞不能将铁掺入血红蛋白 - 或者是EMBL科学家正在研究的神经退行性疾病弗里德赖希的共济失调。来源:欧洲分子生物学实验室

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