PNAS：輔酶A對于細胞代謝至關重要
日期：2015-01-16 08:52:38
最近，凱斯西儲大學和大學醫院（UH）凱斯醫療中心的研究人員及醫生發現，被稱為輔酶A（coenzyme A）的分子，通過調節一氧化氮的作用，在細胞代謝中扮演一個關鍵的角色。細胞代謝是人體細胞內持續進行的化學轉換過程，可維持生命，代謝中所發生的改變是人類疾病的一個常見原因，包括癌癥和心臟病。他們關于輔酶A作用機制的研究結果，發表在最近的《PNAS》雜志，該研究還發現了一類新的酶，可調節以輔酶A為基礎的反應。
本文資深作者、凱斯西儲大學醫學院醫學教授、UH凱斯醫療中心Harrington發現研究所主任Jonathan Stamler指出：“在這項研究之前，輔酶A在一氧化氮功能中的控制作用，是完全未知和意料之外的。一氧化氮在身體每個細胞和組織中起作用，以影響細胞功能。我們正努力完成對一氧化氮生物學的基本控制，來闡明其作用機制。”
輔酶A參與一個稱為蛋白質亞硝基化的過程，該過程可釋放一氧化氮，以改變細胞內蛋白質的形狀和功能，從而改變細胞的行為。操縱細胞行為的目的是，使它們的行為適應千變萬化的身體代謝需要。
此外，凱斯西儲大學和UH研究人員，確定了數百個蛋白質，它們由輔酶A驅動的蛋白亞硝基化所調控。許多新發現的亞硝基化靶點，已知可影響細胞能量生產。因為輔酶A本身作為細胞的一個能量來源，作者認為，亞硝基化可能會影響細胞的主要構建模塊，例如脂肪和糖。
Stamler說：“我們想了解，亞硝基化如何確保一氧化氮在調控細胞功能的過程中實現其特異性。我們已經發現了一類新酶，它們可通過輔酶A調節亞硝基化。我們知道，異常的蛋白質亞硝基化是疾病的一種常見因素。我們預計，這些新酶可能也發揮一定的作用。”
研究人員通過研究酵母，獲得了這些關于輔酶A及一類新酶（控制輔酶A亞硝基化蛋白質的能力）的結果。這些新發現的酶，通過調節細胞代謝和蛋白質亞硝基化的信號機制，對細胞代謝產生深遠的影響，特別是在甾醇（膽固醇）的合成。膽固醇水平的變化，是動脈粥狀硬化和阿爾茨海默氏病的常見原因。
Stamler說：“我們很興奮地發現，在哺乳動物中，這些新酶可能提供代謝調控的入口，為理解細胞代謝提供了新的途徑和可能性。這類新酶存在于一切活細胞中，它們控制著代謝信號分子，并調節從細菌到人類等生物的細胞代謝。”
在接下來的步驟中，Stamler及其他研究人員將確定他們所發現的每種新酶的特定功能。
關于這類新酶和輔酶A功能的基本發現，可為科學研究打開一個新途徑。這一發現有望為心臟病及其他疾病患者帶來新的治療方法。
Stamler說：“細胞代謝是當今的一個熱門話題，因為細胞代謝中的變化，可作為一系列疾病的標簽。我們關于這些細胞代謝機制的研究結果，將加深我們對于健康和疾病的理解。”
上一篇： Cell驚人發現：人體免疫主要取決于環境
下一篇： Nature盤點生物學前沿動態
