Исследователи из Фрайбурга обнаружили, что молекулярный бочкообразный белок Mdm10 может выполнять различные функции для развития и поддержания митохондриальной структуры путем связывания с белковыми машинами. Митохондрии - это электростанции клетки, например, производящие энергию для клеточного метаболизма. Группа под руководством профессора доктора Николауса Пфаннера и доктора Томаса Беккера из Института биохимии и молекулярной биологии Фрайбургского университета опубликовала результаты вместе с другими коллегами в журнале Nature Communications.
С одной стороны, митохондрии зависят от импорта белков из цитозоля, водного компонента клетки, а с другой стороны, они также зависят от обмена жирных липидов, основного структурного компонента биологического организма. мембраны с эндоплазматическим ретикулумом (ЭР) - сетью мембранных структур в цитозоле. Белковые машины во внешней мембране митохондрий играют ключевую роль в этом обмене: комплекс ТОМ является входными воротами в митохондрии для белков из цитозоля. Вторая белковая машина, комплекс SAM, интегрирует белки во внешнюю мембрану. Митохондрии связаны с ER через молекулярные мосты, облегчающие обмен липидов и обеспечивающие развитие митохондриальной структуры. Одним из таких мостов является так называемый комплекс ERMES. Белок Mdm10, который развивает структуру бета-бочонка, связывается с комплексом SAM и также является компонентом комплекса ERMES. Белок наружной мембраны Tom7 регулирует распределение Mdm10 между белковыми комплексами. До сих пор мало что было известно о функциях Mdm10 в этих двух белковых машинах.
Фрайбургские ученые из Совместного исследовательского центра 746, «Функциональная специфичность путем связывания и модификации белков», и Кластер передового опыта Центра исследований биологических сигналов BIOSS продемонстрировали в сотрудничестве с исследовательской группой под руководством проф. Доктор Энрико Шлейфф из Франкфуртского университета утверждает, что сайты связывания комплексов SAM и ERMES расположены по разные стороны бета-бочкообразной структуры Mdm10. Докторанту Ларсу Элленридеру из группы Беккера также удалось определить конкретные функции Mdm10 в комплексах SAM и ERMES. Белок образует якорь митохондриальной мембраны для комплекса ERMES и, таким образом, необходим для поддержания липидного состава и структуры митохондрий. В сотрудничестве с исследовательской группой под руководством профессора доктора Рихарда Вагнера из Бременского университета Джейкобса исследователи также продемонстрировали, что Mdm10 образует канал и участвует в импорте белков на внешнюю мембрану в комплексе SAM..