Национальный исследовательский центр Курчатовский институт Национальный исследовательский центр Курчатовский институт все новости
Новости
все новости
Защиты диссертаций
22.09.2021

Соискатель: Белозеров О.С.

28.09.2021

Соискатель: Коптелов Ю.С.

21.10.2021

Соискатель: Голованов А.В.

23.11.2021

Соискатель: Скорлыгин В.В.

все защиты
 
Защиты диссертаций
22.09.2021

Соискатель: Белозеров О.С.

28.09.2021

Соискатель: Коптелов Ю.С.

21.10.2021

Соискатель: Голованов А.В.

23.11.2021

Соискатель: Скорлыгин В.В.

все защиты
11.06.2021

Центр науки: данные об устройстве митохондрий помогут создать новые лекарства

Ученые из НИЦ "Курчатовский институт" и МГУ им. М.В. Ломоносова при помощи суперсовременного микроскопа заглянули внутрь живой клетки и увидели, как происходит процесс передачи энергии в митохондриях. Фундаментальное открытие позволит в будущем создавать лекарства против болезней, которые связаны с нарушениями энергообмена в клетках. В их число входят, например, инсульты и ишемическая болезнь сердца, нейродегенеративные заболевания. Другое возможное практическое применение новых знаний — создание природоподобных электрических устройств, работающих на протонном токе, например, биосовместимых искусственных имплантатов.

Энергичное дыхание

Научные сотрудники НИЦ "Курчатовский институт" получили новые данные об универсальном механизме передачи энергии в клетках. Они выяснили, с помощью каких структур происходит перенос протонов через мембрану митохондрий в процессе клеточного дыхания. С помощью криоэлектронного микроскопа ученым удалось заглянуть внутрь клетки и рассмотреть, как в митохондриях расположены белки, образующие дыхательную цепь. Белки этой цепи используют энергию превращения кислорода в воду для синтеза аденозинтрифосфата (АТФ) — так называемой универсальной "энергетической валюты", которая вовлечена в работу всех энергозависимых клеточных систем.

— Процессы переноса и преобразования энергии в живых организмах должны быть оптимально организованы. Для выяснения максимально эффективных природных механизмов преобразования энергии, тщательно отобранных миллионами лет эволюции, нами и была проделана эта работа, — рассказал научный сотрудник Комплекса НБИКС-природоподобных технологий НИЦ "Курчатовский институт" Семен Нестеров.

Уже более полувека в научном мире продолжается дискуссия о том, как именно происходит трансформация энергии в клетках. Одна из гипотез — хемиосмотическая — утверждает, что она накапливается в разности концентраций ионов водорода по разные стороны митохондриальной мембраны. Сторонники другой — модели локального сопряжения — склоняются к мысли, что ионы водорода передаются по самой мембране.

Благодаря современному криоэлектронному микроскопу ученые Курчатовского института обнаружили расположение белков относительно друг друга, которое создает оптимальные условия для направленной локальной передачи энергии в форме ионов водорода по поверхности мембраны. Оказалось, что протоны переносятся по ней между ферментами на расстояние 5-10 нанометров. Открытие подтверждает состоятельность модели локального сопряжения, но не исключает, что хемиосмотическая теория в каких-то условиях также может быть верна.

Результаты исследования открывают новые возможности в борьбе с болезнями, при которых происходят нарушения в работе митохондрий. К ним относятся нейродегенеративные болезни Альцгеймера и Паркинсона, а также ишемическая болезнь сердца и различные виды инсультов. Другое возможное практическое применение новых знаний — создание природоподобных электрических устройств, работающих на протонном токе. Это могут быть, например, биосовместимые искусственные имплантаты.

"Центр науки" — совместный проект Курчатовского института и газеты "Известия".

Полная версия статьи

Пресс-центр НИЦ "Курчатовский институт"
 
Защиты диссертаций
22.09.2021

Соискатель: Белозеров О.С.

28.09.2021

Соискатель: Коптелов Ю.С.

21.10.2021

Соискатель: Голованов А.В.

23.11.2021

Соискатель: Скорлыгин В.В.

все защиты
Конференции
все конференции
#Наука_ВеликойПобеды Увидеть всё - Что такое синхротрон