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Les chercheurs déterminent comment le côlon donne la priorité au détox de gaz au-dessus de l'utilisation de l'énergie

Oignons, chou, ail. Tandis que nutritif, manger de ces nourritures peut mener à un effet secondaire embarrassant : flatulence puante. Plus que juste puant, le sulfure d'hydrogène, le composé chimique responsable de l'arome de putréfié-oeuf, est mortel si inhalé aux doses de plus de 700 parts selon million. (Avec reconnaissance, un accès de la flatulence contient juste .001 à 1 sulfure de pages par minute.)

Le sulfure d'hydrogène est un gaz toxique qui est un risque important dans beaucoup de professions industrielles. Il est également l'un de nombreux dérivés des procédés chimiques microbiens ayant lieu dans l'intestin humain et doit être détoxifié. Dans un autre procédé, les trillions des bactéries qui appellent notre maison de côlon, effectuent un butyrate appelé chimique utile en fermentant des débris de fibre insoluble à partir de notre régime, tel que la fibre à partir des grains entiers et des légumes. Les cellules rayant le côlon emploient le butyrate pour l'énergie et réduisent l'inflammation.

Une équipe des chercheurs de médicament du Michigan a déterminé comment les deux procédés-- enlèvement de sulfure et utilisation de butyrate-- ce qui concurrencent pour les mêmes moyens cellulaires, pourrait être retenu dans le reste à l'intérieur du côlon.

Nos cellules de côlon sont bien adaptées au sulfure d'hydrogène de détoxication parce qu'elles sont exposées à des concentrations plus élevées de lui que d'autres tissus dans le fuselage. »

Aaron Landry, Ph.D., boursier post-doctoral dans le laboratoire de Ruma Banerjee, Ph.D. dans le service de la biochimie, et le Co-premier auteur d'un papier neuf dans la biologie de produit chimique de cellules

Déterminer des priorités ?

Les mitochondries, qui sont les plus connues comme centrales électriques de la cellule, contiennent plusieurs enzymes qui contribuent à la production d'énergie. Une telle enzyme est SQR (abréviation l'oxydoréductase de quinone de sulfure), qui exécute la première et critique opération en détoxifiant le sulfure d'hydrogène et en le libérant du fuselage.

SQR oxyde le sulfure d'hydrogène en retirant des électrons de lui et en les vidant dans le coenzyme Q10 (CoQ10), un composé qui est naturellement présent dans le fuselage. (Certains prennent CoQ10 comme supplément diététique, cependant les études sont actuel peu concluantes si il soit efficace à éviter ou à traiter la maladie.) En attendant, nos cellules de côlon emploient le butyrate, produit par des bactéries, pour la production d'énergie utilisant une enzyme ACADS appelé (déshydrogénase acyle-CoA à chaîne courte). Puisqu'ACADS emploie également CoQ10 pour vider des électrons, il provoque un dilemme, car il y a seulement tellement de CoQ10 à circuler.

Combien alors la cellule donne-t-elle la priorité à libérer un gaz toxique au-dessus d'effectuer l'énergie ?

Un indice est venu d'une autre molécule en coenzyme A appelé de cellules de côlon, qui est nécessaire quand le butyrate est employé pour la production d'énergie. Landry et collègues ont noté que pendant des décennies, ACADS a été connu pour contenir le CoA avec du soufre supplémentaire lié à lui, persulfide appelé de CoA.

« Le soufre complémentaire a proposé que ce ligand soit venu de quelque part, mais personne n'a connu la source d'elle, » dit Landry.

Quand le persulfide de CoA est lié à ACADS, il bloque essentiellement son fonctionnement, dit Landry, évitant l'utilisation du butyrate. Ils ont prouvé que SQR peut convertir le CoA et le sulfure d'hydrogène en persulfide de CoA, qui permettrait le classement par ordre de priorité du jeu toxique de sulfure d'hydrogène au-dessus de la production d'énergie par des cellules de côlon.

Dit Landry, le « sulfure est un dérivé de digestion au lequel nos fuselages doivent continuement faire face. Si vous avez un régime sans assez de fibre, elle pourrait potentiellement aggraver les effets du sulfure d'hydrogène ou notre capacité de la détoxifier. »

Le co-premier la lune de Sojin écrit, Ph.D. dans le laboratoire de Banerjee et Hanseong Kim, Ph.D. dans le laboratoire contigu d'Uhn-Soo Cho, Ph.D., a figuré à l'extérieur que les structures cristallines de SQR humain ont capté avec les clichés intermédiaires variés -- substances effectuées pendant une réaction chimique -- fournissant des instantanés de chaque opération de la réaction, y compris le transfert d'électron à CoQ10. Collectivement, ces instantanés ont recensé un mécanisme non conventionnel pour la désintoxication de sulfure.

Source:
Journal reference:

Landry, A.P. et al. (2019) A Catalytic Trisulfide in Human Sulfide Quinone Oxidoreductase Catalyzes Coenzyme A Persulfide Synthesis and Inhibits Butyrate Oxidation. Cell Chemical Biology. doi.org/10.1016/j.chembiol.2019.09.010.