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El estudio revela la comunicación subyacente del organelo del nuevo mecanismo en células gordas marrones

Estos últimos años, la grasa marrón ha almacenado la atención cada vez mayor como la supuesta buena grasa que puede proteger contra obesidad y riesgos para la salud asociados, como enfermedad cardiovascular y la diabetes. La grasa de Brown está situada en pequeñas cavidades en la carrocería y las ayudas mantienen temperatura del cuerpo en ambientes fríos. Consigue su color de altas cantidades de mitocondrias hierro-que contienen, a diferencia de la grasa blanca estándar conectada a la obesidad.

Las personas llevadas por Ling Qi, Ph.D., profesor de la fisiología molecular y integrante y del remedio interno en la Facultad de Medicina del U-M han estado estudiando cómo las mitocondrias, la central eléctrica de la célula, y otra estructura celular llamaron el retículo endoplásmico (ER), que está implicado en la producción de proteínas y de lípidos, obran recíprocamente dentro de las células gordas marrones.

Particularmente, han estudiado el papel de un implicado complejo de la proteína en un proceso llamado degradación ER-asociada de la proteína, o ERAD. Puesto simple, ERAD es el proceso de quitar y de destruir las proteínas misfolded, como sacar la basura del ER.

Todo el mundo pensó que ERAD era apenas parte de la reacción celular general cuando las células están experimentando la tensión del ER. Hemos mostrado durante los últimos seis años que desempeña un papel fundamental en salud y enfermedad.”

Ling Qi, Ph.D., profesor de la fisiología molecular y integrante y del remedio interno en la Facultad de Medicina del U-M

En un nuevo estudio, publicado como artículo de la investigación en ciencia, Qi junto con primer es autor de Zhangsen Zhou, Ph.D., Mauricio Torres, Ph.D., y sus colegas demuestran cómo un complejo de la proteína de ERAD afecta a la función apropiada de mitocondrias.

Típicamente, el ER y las mitocondrias tienen acción recíproca en curso en los puntos del tacto llamados las membranas mitocondria-asociadas. Estos puntos del contacto, de las áreas de la marca para que mitocondrias dividan para la producción de nuevas mitocondrias y para la cantina de otras moléculas tales como lípidos y calcio. El ER forma los túbulos que rodean las mitocondrias para conseguirlas listas para la división.

Usando proyección de imagen tridimensional avanzada, los investigadores descubrieron qué suceso a las mitocondrias en la grasa marrón que están faltando la parte de una proteína de ERAD compleja, llamada Sel1L-Hrd1, cuando está expuesta al frío.

“Cuando usted suprime este complejo en adipocytes marrones, las mitocondrias llegan a ser alargadas y aumentado,” dice a Qi. La imagen tridimensional les permitió ver una acción recíproca previamente desconocida entre las mitocondrias y el ER, con las mitocondrias envolviendo en una U-forma alrededor de los túbulos del ER.

Cuando los ratones fueron colocados en un ambiente frío, los extremos de la membrana exterior de las mitocondrias se plegaron en sí mismo, eventual fundiendo y totalmente envolviendo los túbulos del ER. El resultado, dice a Qi, es mitocondrias anormalmente grandes, deformes, disfuncionales.

“Mostramos que no funcionan estas mitocondrias normalmente y los ratones se convierten en sensibles frío, su temperatura del cuerpo que cae muy rápidamente,” dice a Qi. Es decir sin este complejo de la proteína de ERAD, la grasa marrón no se está utilizando para generar calor. Bajo un microscopio, este gordo marrón disfuncional tenía gotitas más grandes de lípidos que la grasa marrón de ratones con el intacto complejo de la proteína. “Esto es altamente inesperado. Los resultados aquí cambian fundamental nuestra comprensión de la comunicación ER-mitocondrial y demuestran más lejos la importancia de un complejo de la degradación del ER en biología celular.”

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Journal reference:

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