約翰 · 霍普金斯大學的研究人員發現了 HIF-1 的基因,因為它有助於細胞生存時缺乏氧氣減少能源豐富的分子稱為三磷酸腺苷的生產和增加生產有毒物質分子以前無法識別的作用。
ATP 提供的能源儲存格需要執行的許多化學反應和任務,每個,並以這種方式作為儲存格的能源經濟的"貨幣"。
報告用老鼠細胞基因改變以缺乏 HIF-1 基因,做的工作,將出現在 3 月 8 日發行的細胞新陳代謝。
儲存格的能源需求滿足的兩種主要類型的糖 (糖) 的混合動力轎車使用類似于引擎的兩種類型的機器。一台機器,線粒體,是一個細胞器,分解葡萄糖使用氧氣,並生成三磷酸腺苷。另做同樣的事-儘管不那麼有效-沒有使用一種稱為糖酵解過程中的氧。
喜歡混合動力汽車,儲存格使用氧氣和內燃發動機,較高的速度和依賴于一個電動引擎無需耗氧量較低的速度。氧氣充足時,細胞通過其主要能源生產機器,線粒體,消耗葡萄糖。但像內燃發動機,這一過程所產生的各項污染物或有毒的氧分子。
較低氧級別時期間行使或創傷-氧-缺少細胞遺傳的交換機,約翰霍普金斯大學研究者發現故意關閉該儲存格的線粒體的內燃機引擎裡,哪個科學家長-與錯誤-相信跑下自己缺乏氧氣。
",意外的發現是這種基因開關積極關閉在低氧條件下線粒體顯然是保護細胞線粒體的有毒氧污染物,從"說羅范堂,醫學博士、 博士、 教授的醫學、 細胞生物學、 腫瘤學和病理學和副院長在約翰斯 · 霍普金斯大學醫學院的研究。
登發說交換機可能是癌症藥物的目標,因為癌症細胞存活取決於它將轉換為乳酸通過糖酵解甚至在充足的氧氣的在場的葡萄糖。所用的藥物開關的中斷可能會導致癌細胞污染自己與有毒氧分子,並進行細胞凋亡或細胞死亡。
這一新發現,由約翰霍普金斯大學畢業學生榮煥金和 Dang 霍普金斯率領表明 HIF-1 基因在缺氧或缺氧,期間,削減兩個 ATP 製作生化途徑之間的聯繫: 糖酵解,使得 ATP 適度的分解葡萄糖,而無需使用氧氣 ;與中的線粒體的 TCA 迴圈,通常使用氧通過加工副產品的糖酵解產生大量的 ATP。
此連結中斷阻止線粒體,使有毒分子在缺氧的過程中產生三磷酸腺苷在艱難的趨勢。這些有毒的分子,稱為活性氧 (ROS),破壞分子在儲存格中,甚至導致儲存格進行細胞凋亡。
HIF 1 的目標是糖酵解的丙酮酸鹽副產品的轉換-成另一種分子稱為的乙醯輔酶 (乙醯 CoA),依法 Dang。當氧氣水準正常時,該儲存格產生乙醯 CoA,送入線粒體內的 TCA 週期。線粒體然後處理乙醯 CoA 來獲得大量的三磷酸腺苷使用氧氣。
它已經已知 HIF 1 缺氧情況下,加快了 ATP 的輸出由糖酵解,Dang 指出。但直到現在研究者認為 HIF 1 只糖酵解露面,讓自己慢下來的線粒體和產生更少的三磷酸腺苷,他說。線粒體在氧上運行,因為它不會正常工作在缺氧條件下,Dang 解釋。相反,糖酵解還有要肩負起使 ATP 被趕到 overdrive HIF-1。與線粒體留給自己缺氧時,產生活性氧會威脅生命的儲存格。
"但我們的發現清楚顯示,缺氧只是不會觸發一個被動的線粒體,關閉"說党。相反,HIF 1"行為"作為一種基因的開關,積極線粒體功能關閉,防止活性氧的產生。
霍普金斯團隊表現 HIF 1 關閉 TCA 週期,通過防止稱為 PDH 從轉換成糖酵解的乙醯 CoA 丙酮酸酶。具體來說,HIF 1 塊 PDH 的能夠進行這種轉換。通過啟動一種叫做 PDK,並防止它執行這一關鍵任務將綁定到 PDH 蛋白質,這一點 HIF-1。這就要挨餓的乙醯 CoA TCA 週期,並關閉它。
· 霍普金斯大學研究人員了她們使用缺乏 HIF-1 基因改變的小鼠胚胎鹼性成纖維細胞 (城域) 細胞的發現。調查人員接觸這些所謂的 HIF 1 空 MEFs 缺氧的條件,不能啟動 PDK 塊線粒體功能儲存格。這表明 HIF 1 是需啟動 PDK。
小組然後基因工程 HIF 1 空 MEFs,並被迫缺席 HIF-1 基因的工作甚至 PDK。缺氧的儲存格再次加速糖酵解和產生更多的數量的三磷酸腺苷 ;和 PDK 被迫工作,與儲存格還能將關閉的 TCA 週期。這表明該党是啟動 HIF-1,防止產生活性氧的線粒體蛋白。
這份檔的其他作者包括榮煥金、 伊琳娜 · Tchernyshyov 和葛雷格 L.西曼,十年前發現 HIF 1 人。
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