Mitochondrien sind die winzigen Energiepakete, die den Großteil der Energie liefern, die unsere Zellen benötigen. Ihre Fähigkeit, diese Energie zu erzeugen, beruht auf einer besonderen Architektur: zwei Membranen, eine in der anderen versteckt, getrennt durch einen schmalen Spalt, der als Intermembranraum (IMS) bezeichnet wird. Dieser winzige Raum trägt dazu bei, die Chemie der Energieerzeugung aufrechtzuerhalten, was seine Organisation für die Funktionsweise dieser zellulären Energiepakete von entscheidender Bedeutung macht.
Nun berichtet eine neue Studie unter der Leitung eines Forschers der medizinischen Fakultät der Universität Ottawa von einer potenziell transformativen Entdeckung: Das Volumen des IMS ist genetisch kontrolliert und anpassbar. Indem sie steuern, wo sich dieser Raum innerhalb jedes Mitochondriums ausdehnt oder verengt, können Zellen die innere Architektur ihrer Kraftpakete aktiv gestalten und ihre Funktionsweise abstimmen.
Veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte, Die Studie identifiziert SPRIZ – kurz für „SPatial Regulator of the mitochondrial Intermembrane Zone“ – als ein Schlüsselprotein, das Zellen zur Gestaltung der inneren Architektur ihrer Powerpacks verwenden.
Seine Entdeckung eröffnet einen neuen Weg zum Verständnis, wie Störungen in diesem empfindlichen Abstand zu Krankheiten beitragen können, bei denen Mitochondrien den Energiebedarf der Zellen nicht decken oder bei denen beschädigte Powerpacks nicht ordnungsgemäß aufrechterhalten oder beseitigt werden, wie es bei der Parkinson-Krankheit der Fall ist. ...
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Schon eine winzige Veränderung im Raum zwischen den Mitochondrienmembranen kann verändern, was in ihm passiert. Als das Team das IMS erweiterte, erhielten Moleküle einen besseren Zugang zu diesem Raum, während sich die mitochondriale Kalziumaufnahme veränderte - was zeigt, dass seine Abmessungen dabei helfen, zu steuern, wie Signale die Maschinerie innerhalb dieser zellulären Energiepakete erreichen.
„Eine Änderung der Höhe dieses Raums um nur wenige Nanometer reicht aus, um das Kalzium zu verlangsamen, das ihn durchqueren muss, um den Reaktor zu erreichen“, sagt Dr. Pellegrini. ...