Ферментная инженерия
Открытый доступ

Абстрактный

Новейшие разработки и гипотезы о митохондриальном метаболизме L-пролина и аутофагии: новые перспективные и возможные терапевтические методы в эпоху пандемии COVID-19 (т.е. 33 года в лаборатории)

Мария Луиджа Паллотта

Исследования последнего десятилетия расширили преобладающее представление о функции митохондрий клеток далеко за пределы их биоэнергетической роли в поставке АТФ, признав, что митохондрии играют решающую роль в реакциях клеток на метаболический переход и физиологические стрессы. Предыдущие исследования дикого типа Saccharomyces cerevisiae ATCC 18790 и двух штаммов, обнаруженных в винограде, показали способность митохондрий дрожжей поглощать и окислять L-пролин, добавленный к ним извне. L-пролин вызывал генерацию митохондриального мембранного потенциала (ΔΨ) со скоростью, которая, как было доказано, зависит от транспорта через митохондриальную мембрану, как было показано с помощью ингибиторов N-этилмалеимида и батофенантролина и других. Зависимость скорости генерации ΔΨ от увеличения концентрации L-пролина демонстрирует гиперболическую кинетику. В отличие от млекопитающих и растений, в результате добавления L-пролина в физиологических условиях, появление глутамата не было обнаружено вне митохондрий дрожжей, как было измерено экспериментами ВЭЖХ и системой обнаружения GDH. Митохондриальный метаболизм пролина в ответ на метаболический переход относительно условий окружающей среды «пир» и «голод» также обсуждался в Pallotta 2005. Стрессовые экосистемы оказывают сильное адаптивное давление, и белки, которые облегчают эти процессы адаптации, являются потенциальными мишенями для лекарств. Нуклеотиды являются ядром биохимического пути, необходимого для роста и репликации раковых клеток, а генетические изменения приведут к колебаниям в их пулах. Хотя сомнительно, что эффект Варбурга действительно вызывает рак, нарушение усвоения и метаболизма D-глюкозы вызывает окислительный метаболизм. Гомеостаз L-пролина имеет решающее значение в совокупности заболеваний человека, в параметаболической связи между раком, эпигенетикой и биоэнергетикой (Pallotta 2013, 2014, 2016), где деградация и биосинтез сильно зависят от онкогенов или генов-супрессоров, которые могут модулировать промежуточные продукты, участвующие в эпигенетической регуляции. Митохондриальный метаболизм, подпитываемый L-пролином, включает окислительное преобразование в LGlutamate с помощью флавинзависимой L-пролиндегидрогеназы/оксидазы и НАД+-зависимой L-Δ1-пирролин-5-карбоксилатдегидрогеназы. В Saccharomyces cerevisiae, важной пробирке, Put1p и Put2p соответственно помогают клеткам реагировать на изменения в питательной микросреде, инициируя распад L-пролина после поглощения митохондриями (Pallotta 20013,2014). В этом доклиническом исследовании низкомолекулярные соединения были протестированы на предмет ингибирования митохондриального транспорта L-пролина и каталитической активности Put1p/Put2pc. Таким образом, в поисках природных биоактивных соединений, нацеленных на L-пролин