Митохондрии, являющиеся генераторами энергии клеток, играют ключевую роль в функционировании тканей с высокой энергетической потребностью, таких как мозг и мышцы. Особенно важными являются дофаминергические нейроны, отвечающие за выработку дофамина, который влияет на мотивацию и движение. При болезни Паркинсона происходит разрушение этих клеток, что еще не полностью объяснено, что затрудняет разработку эффективных методов лечения.
Исследования показывают, что высокая потребность дофаминергических нейронов в энергии приводит к перегрузке митохондрий, что может нарушить их работу. В то же время, в некоторых раковых клетках активные митохондрии способствуют их росту. Поэтому понимание молекулярных механизмов, поддерживающих здоровье митохондрий, является важной задачей.
Международная группа ученых из Университетского медицинского центра Геттингена использовала криоэлектронную томографию для изучения этих процессов. Этот метод позволяет создавать 3D-изображения клеток, быстро замороженных, что сохраняет их почти в естественном состоянии.
В ходе исследования было обнаружено, как митохондрии реагируют на стресс, регулируя процессы сворачивания и трансляции белков. В этом процессе важную роль играет белок теплового шока mHsp60, который адаптируется к стрессу, изменяя свою структуру и увеличивая активность.
Клетки человека были подвергнуты митохондриальному стрессу, вызванному химическим веществом. После чего они были быстро заморожены для получения высококачественных изображений. Это позволило увидеть, как mHsp60 формирует защитную структуру, помогая другим белкам правильно сворачиваться. Результаты исследования могут помочь лучше понять механизмы биогенеза митохондриальных белков и их изменения при стрессе.