Митохондриальные челноки представляют собой биохимические транспортные системы, используемые для транспортировки восстановителей через внутреннюю митохондриальную мембрану . НАДН, как и НАД+, не может проникать через мембрану, но может восстанавливать другую молекулу, такую как ФАД и [QH 2 ], которая может пересекать мембрану, так что ее электроны могут достичь цепи переноса электронов .
Две основные системы у человека — это глицерин-фосфатный челнок и малат-аспартатный челнок . Функции антипортера малат / а-кетоглутарат перемещают электроны, тогда как антипортер аспартат / глутамат перемещает аминогруппы . Это позволяет митохондриям эффективно получать субстраты, необходимые для их функционирования. [1]
У людей глицеринфосфатный челнок в основном находится в бурой жировой ткани , поскольку преобразование происходит менее эффективно, что приводит к выработке тепла, которое является одной из основных целей бурого жира. В основном он встречается у младенцев, хотя у взрослых он присутствует в небольших количествах вокруг почек и на задней части шеи. [2] Малат -аспартатный челнок обнаружен в большей части остального тела.
Челноки содержат систему механизмов, используемых для транспортировки метаболитов, у которых отсутствует белок-переносчик в мембране, такой как оксалоацетат .
Малатный челнок позволяет митохондриям перемещать электроны от НАДН без потребления метаболитов и использует два антипортера для транспортировки метаболитов и поддержания баланса внутри митохондриального матрикса и цитоплазмы .
На цитоплазматической стороне фермент трансаминаза используется для удаления аминогруппы из аспартата , который превращается в оксалоацетат , затем фермент малатдегидрогеназа использует кофактор НАДН для восстановления оксалоацетата до малата , который может транспортироваться через мембрану из-за присутствия переносчика.
Как только малат оказывается внутри матрикса, он снова превращается в оксалоацетат , который превращается в аспартат и может быть транспортирован обратно за пределы митохондрий, позволяя циклу продолжиться. Движение оксалоацетата через мембрану переносит электроны и известно как внешнее кольцо. Основная функция внутреннего кольца – не перемещение электронов, а регенерация метаболитов .
Переаминирование оксалоацетата в аспартат достигается за счет использования глутамата . Глутамат транспортируется вместе с аспартатом через антипортер , таким образом, когда один аспартат покидает клетку, в нее поступает глутамат. Глутамат в матрице превращается в а-кетоглутарат , который транспортируется в антипортере с малатом . На цитоплазматической стороне альфа-кетоглутарат превращается обратно в глутамат, а аспартат снова превращается в оксалоацетат .
Большинство раковых клеток вызывают мутации в метаболической активности организма, увеличивая метаболизм глюкозы и быстро размножаясь. Мутации, повышающие метаболическую активность клеток и превращающие нормальную клетку в опухолевую, называются онкогенами . Раковые клетки не похожи на многие другие клетки. У них очень мало уязвимостей, но эксперименты, в которых ингибирование трансаминирования малат-челнока замедляло пролиферацию из-за того, что метаболизм глюкозы замедлялся. [3]
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )