Regulation of the 75-kDa subunit of mitochondrial complex I by iron.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Demir homeostazı sıkı bir şekilde düzenlenir, çünkü hücreler bu temel ama potansiyel olarak toksik metali korumak için çalışır. Birçok demir proteininin çevirisi, mRNA'larının çevrilmemiş bölgelerinde bulunan demir-sorumlu elementler (IRES) olarak bilinen kök döngü yapılarına iki sitoplazmik protein, demir düzenleyici protein 1 ve 2 (IRP1 ve IRP2) bağlanmasıyla kontrol edilir. Kısacası, demir tükendiğinde, IRP1 veya IRP2 IRE'leri bağlar; bu, demir depolama ve mitokondriyal metabolizmaya (örneğin ferritin ve mitokondriyal akonitaz) katılan proteinlerin sentezini azaltır ve demir alımına katılanların sentezini arttırır (örneğin transferrin reseptörü). Daha fazla demir içeren proteinlerin IRE'lere sahip olması ve diğer IRP'lerin var olması muhtemeldir. Aramak için bariz bir yer, en az 6 demir-sülfur (Fe-S) alt birimi içeren mitokondriyal solunum zincirinin Kompleks I'indedir. İlginçtir ki, idiyopatik Parkinson hastalığında demir homeostazı değiştirilir ve Kompleks I aktivitesi azalır. Bu bulgular, demir statüsünün I. Kompleksin Fe-S alt birimlerini etkileyip etkilemediğini araştırmamıza yol açtı. Kompleks I'in 75-kDa alt biriminin protein seviyelerinin hücredeki demir seviyeleri tarafından modüle edildiğini, mRNA seviyelerinin ise minimal olarak değiştirildiğini bulduk. 75-kDa Fe-S alt biriminin bir klonunun daha eksiksiz bir 5'-untranslated bölge dizisiyle izole edilmesi, IRE benzeri bir kök döngü dizisi ortaya çıkardı. RNA-protein jel kayma tahlilleri, spesifik bir sitoplazmik proteinin romanı IRE'yi bağladığını ve proteinin bağlanmasının demir durumundan etkilendiğini göstermiştir. Western blot analizi ve süpershift tahlilleri bu sitosolik proteinin ne IRP1 ne de IRP2 olduğunu göstermiştir. Buna ek olarak, ferritin IRE bu putatif IRP ile bağlanma için rekabet edebildi. Bu sonuçlar, mitokondriyal Kompleks I'in 75-kDa Fe-S alt biriminin yeni bir IRE-IRP sistemi tarafından düzenlenebilir olduğunu göstermektedir.

Özgün kaynak özetini okuyun

Iron homeostasis is tightly regulated, as cells work to conserve this essential but potentially toxic metal. The translation of many iron proteins is controlled by the binding of two cytoplasmic proteins, iron regulatory protein 1 and 2 (IRP1 and IRP2) to stem loop structures, known as iron-responsive elements (IREs), found in the untranslated regions of their mRNAs. In short, when iron is depleted, IRP1 or IRP2 bind IREs; this decreases the synthesis of proteins involved in iron storage and mitochondrial metabolism (e.g. ferritin and mitochondrial aconitase) and increases the synthesis of those involved in iron uptake (e.g. transferrin receptor). It is likely that more iron-containing proteins have IREs and that other IRPs may exist. One obvious place to search is in Complex I of the mitochondrial respiratory chain, which contains at least 6 iron-sulfur (Fe-S) subunits. Interestingly, in idiopathic Parkinson's disease, iron homeostasis is altered, and Complex I activity is diminished. These findings led us to investigate whether iron status affects the Fe-S subunits of Complex I. We found that the protein levels of the 75-kDa subunit of Complex I were modulated by levels of iron in the cell, whereas mRNA levels were minimally changed. Isolation of a clone of the 75-kDa Fe-S subunit with a more complete 5'-untranslated region sequence revealed a novel IRE-like stem loop sequence. RNA-protein gel shift assays demonstrated that a specific cytoplasmic protein bound the novel IRE and that the binding of the protein was affected by iron status. Western blot analysis and supershift assays showed that this cytosolic protein is neither IRP1 nor IRP2. In addition, ferritin IRE was able to compete for binding with this putative IRP. These results suggest that the 75-kDa Fe-S subunit of mitochondrial Complex I may be regulated by a novel IRE-IRP system.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.