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Lo studio rivela la comunicazione di fondo dell'organello del nuovo meccanismo in celle grasse marroni

Negli ultimi anni, il grasso marrone ha raccolto l'attenzione aumentante come il cosiddetto buon grasso che può proteggere dall'obesità e dai rischi sanitari associati, come la malattia cardiovascolare ed il diabete. Il grasso marrone è situato in piccole caselle in tutto l'organismo e le guide mantengono la temperatura corporea negli ambienti freddi. Ottiene il suo colore dalle quantità elevate dei mitocondri ferro-contenenti, a differenza del grasso bianco standard collegato all'obesità.

Un gruppo piombo da Ling Qi, il Ph.D., professore della fisiologia molecolare & integrante e della medicina interna alla facoltà di medicina di U-M sta studiando come i mitocondri, la centrale elettrica della cella e un'altra struttura cellulare hanno chiamato il reticolo endoplasmatico (ER), che è compreso nella produzione delle proteine e dei lipidi, interagisce celle grasse marroni dell'interno.

In particolare, hanno studiato il ruolo di un implicato complesso della proteina in un trattamento chiamato degradazione ER-associata della proteina, o ERAD. Messo semplicemente, ERAD è il trattamento di eliminazione e di distruggere delle proteine misfolded, come eliminare i rifiuti dal ER.

Ognuno ha pensato che ERAD facesse parte appena della risposta cellulare generale quando le celle stanno subendo lo sforzo di ER. Abbiamo indicato in questi ultimi sei anni che svolge un ruolo fondamentale nella salubrità e nella malattia.„

Ling Qi, Ph.D., professore di fisiologia molecolare & integrante e di medicina interna alla facoltà di medicina di U-M

In un nuovo studio, pubblicato come articolo della ricerca nella scienza, Qi con il primo crea Zhangsen Zhou, il Ph.D., Mauricio Torres, Ph.D. ed i loro colleghi dimostrano come un complesso della proteina di ERAD pregiudica la funzione adeguata dei mitocondri.

Tipicamente, il ER ed i mitocondri hanno interazione in corso ai punti di tocco chiamati membrane mitocondrio-associate. Questi punti di contatto, aree del segno per i mitocondri al disaccordo per la produzione di nuovi mitocondri e per lo scambio di altre molecole quali i lipidi ed il calcio. Il ER forma i tubuli che circondano i mitocondri per ottenerli pronti per divisione.

Facendo uso della rappresentazione 3-D avanzata, i ricercatori hanno scoperto che cosa accade ai mitocondri in grasso marrone che stanno mancando la parte di una proteina di ERAD complessa, chiamato Sel1L-Hrd1, una volta esposto al freddo.

“Quando cancellate questo complesso nei adipocytes marroni, i mitocondri sono prolungati ed ingrandetto,„ dice Qi. L'immagine 3-D ha permesso loro di osservare un'interazione precedentemente non riconosciuta fra i mitocondri ed il ER, con i mitocondri che avvolgono in una forma a U intorno ai tubuli di ER.

Quando i mouse sono stati collocati in un ambiente freddo, le estremità della membrana esterna dei mitocondri profilatura indietro su se stesso, finalmente fondendo e completamente avvolgendo i tubuli di ER. Il risultato, dice Qi, è mitocondri anormalmente grandi, deformi, disfunzionali.

“Abbiamo indicato che questi mitocondri non funzionano normalmente ed i mouse si trasformano in in sensibile freddo, la loro temperatura corporea che cade molto rapidamente,„ dice Qi. Cioè senza questo complesso della proteina di ERAD, il grasso marrone non sta usando per generare il calore. Sotto un microscopio, questo grasso marrone disfunzionale ha avuto più grandi goccioline dei lipidi che il grasso marrone dai mouse con l'intatto complesso della proteina. “Questo è altamente inatteso. I risultati qui cambiano fondamentalmente la nostra comprensione della comunicazione ER-mitocondriale e più ulteriormente dimostrano l'importanza di un complesso di degradazione di ER in biologia cellulare.„

Source:
Journal reference:

Zhou, Z., et al. (2020) Endoplasmic reticulum-associated degradation regulates mitochondrial dynamics in brown adipocytes. Science. doi.org/10.1126/science.aay2494.