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蛋白质组学揭示了运动如何增加肌肉能量产生的效率

导读线粒体是细胞的发电厂,通过称为电子传输链的电化学过程与另一种称为氧化磷酸化的过程耦合,产生细胞的大部分能量需求。线粒体中许多不同的

线粒体是细胞的发电厂,通过称为电子传输链的电化学过程与另一种称为氧化磷酸化的过程耦合,产生细胞的大部分能量需求。线粒体中许多不同的蛋白质促进了这些过程,但人们还不完全了解这些蛋白质如何在线粒体内排列以及可能影响其排列的因素。

现在,哥本哈根大学的科学家已经使用了最先进的蛋白质组学技术,为线粒体蛋白质如何聚集到电子传输链复合物中,进而聚集到所谓的超复合物中提供了新的思路。这项发表在《细胞报告》上的研究还研究了运动训练如何影响这一过程。

该研究的副教授Atul S. Deshmukh说:“这项研究已经对超级复合物中的电子转运链蛋白及其对运动训练的反应进行了全面的量化。这些数据对运动如何提高肌肉能量产生效率产生了影响。”哥本哈根大学诺和诺德基金会基础代谢研究中心(CBMR)。

传统方法提供的细节太少

众所周知,运动训练可以刺激线粒体质量并影响超复合物的形成,从而使骨骼肌中的线粒体更有效地产生能量。但是仍然存在关于哪些复合物聚集成超级复合物以及如何复合的问题。

为了更好地理解超复合物的形成,特别是对运动的反应,科学家团队研究了两组小鼠。一组是活跃的,并给了25天运动轮,而第二组是久坐的,没有提供运动轮。25天后,他们测量了两组骨骼肌中的线粒体蛋白,以观察超复合物如何随时间变化。

当科学家通常分析超复合物的形成方式时,他们使用抗体来测量每个电子传输链复合物中的一种或两种蛋白质。但是,由于复合物中最多可以包含44种蛋白质,因此该方法既费时,又提供了有关每种复合物中其余蛋白质发生了什么的有限信息。

结果,该领域缺乏详细的知识。

蛋白质组学帮助超级复杂分子放弃秘密

为了生成更详细的数据,该团队应用了称为质谱的蛋白质组学技术来测量线粒体蛋白。通过应用蛋白质组学而非抗体,科学家们能够测量每种复合物中几乎所有的蛋白质。这提供了骨骼肌中线粒体超复合体的空前细节,以及运动训练如何影响其形成。他们的方法表明,并非每种复合物或超复合物中的所有蛋白质都以相同的方式对运动产生反应。

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