Menghadapi kekurangan ATP dari mitokondria, inti sel dapat memulakan mekanisme sendiri untuk sintesis molekul ini.
Ahli biologi Sepanyol telah mengenal pasti perincian utama bagaimana "sumber tenaga alternatif" ini berfungsi dan mengenal pasti proteinnya yang paling penting. Ini dijelaskan dalam artikel yang diterbitkan oleh jurnal Science.
Panjang keseluruhan DNA dalam setiap sel tubuh manusia adalah kira-kira 2 m, dan mustahil untuk meletakkannya di dalam nukleus tanpa pembungkusan yang kompleks dan padat. Pada masa yang sama, banyak proses yang berkaitan dengan DNA, termasuk replikasi, perbaikan, dan pengaturan aktivitas gen, memerlukan "pembongkaran" kromatin dan tindakan protein yang menggunakan tenaga dalam bentuk molekul ATP. ATP disintesis oleh mitokondria (lebih jarang dan dalam jumlah kecil, ia terbentuk semasa tindak balas glikolisis di sitoplasma).
Namun, dengan penyusunan semula kromatin yang besar, masalah penyerahan jumlah ATP yang diperlukan ke dalam nukleus timbul. Oleh itu, lebih dari setengah abad yang lalu, diasumsikan bahawa nukleus mempunyai mekanisme tersendiri untuk sintesis molekul ATP. Ini juga ditunjukkan oleh karya baru yang dilakukan oleh ahli biologi Sepanyol di bawah arahan Miguel Beato dari Institut Sains dan Teknologi Barcelona (BIST).
Penulis bereksperimen pada kultur sel tumor payudara. Mereka mengukur nisbah ATP ke ADP (molekul pembawa tenaga "digunakan") di bahagian sel yang berlainan: di mitokondria, di sitosol dan di nukleus. Dengan menyekat pengeluaran ATP di mitokondria, para saintis telah menunjukkan bahawa nukleus dengan cepat menghabiskan simpanan ATP yang terkumpul. Walau bagaimanapun, di bawah syarat-syarat keperluan penyusunan semula kromatin yang serius (dengan penambahan progestin, yang merangsang perubahan mendalam dalam metabolisme sel), kandungan ATP dalam nukleus terus berkembang, walaupun mitokondria tidak lagi menambah bekalannya.
Sumber ATP dalam nukleus adalah poly- (ADP-ribose) (poly- (ADP-ribose), PAR), yang digunakan di sini, khususnya, untuk mengatur aktiviti enzim individu. Hidrolisis PARG kepada monomer individu dilakukan oleh protein PARG. Dengan adanya pirofosfat, hidrolase NUDIX5 menjadi pemangkin penukaran mereka menjadi ATP. Miguel Beato dan rakan sekerja menunjukkan bahawa penghambatan protein ini menghalang pengumpulan ATP dalam inti sel, bahkan yang dirawat dengan progestin, dan menyebabkan perlambatan yang tajam dalam proses yang memerlukan penyusunan semula kromatin.
Pada masa yang sama, penulis menyatakan bahawa kedua-dua enzim menunjukkan peningkatan aktiviti dalam sel barah. Ini menunjukkan bahawa penyusunan semula genom yang berlaku pada tumor memerlukan sintesis aktif ATP dalam nukleus sel, dan menjadikan NUDIX5 sebagai sasaran yang menjanjikan untuk penciptaan ubat antikanker baru.
Fishman Rom
Video promosi:
