Белок AIFM1 — центральный координатор энергетического метаболизма митохондрий

Исследование Кёльнского университета показало, как ключевой митохондриальный белок AIFM1 (Apoptosis-Inducing Factor Mitochondria-Associated 1) действует как центральный узел в регуляции производства клеточной энергии.

Работа, проведённая группами профессора доктора Яна Римера и доктора Симона Пёпселя, опубликована в журнале Molecular Cell.

Используя клеточную биологию, функциональную биохимию и структурную биологию, учёные изучили AIFM1 — белок, критически важный для работы митохондрий, энергетических органелл клетки. Митохондрии производят аденозинтрифосфат (ATP), основную энергетическую «валюту» в биологических системах. Нарушения в их работе могут приводить к митохондриальным заболеваниям, включая нейродегенеративные и мышечные расстройства.

Ранее AIFM1 был известен своей ролью в запрограммированной гибели клеток и сборке дыхательной цепи. Новое исследование расширило это понимание, показав его взаимодействие с компонентами комплекса MICOS и аденилаткиназой 2 (AK2), что связывает AIFM1 с формированием структуры митохондрий и поддержанием энергетического гомеостаза.

С помощью крио-электронной микроскопии (cryo-EM) учёные визуализировали комплексы AIFM1 в беспрецедентных деталях. Атомные модели показали, как AIFM1 выполняет роль центрального координатора:

• Стабилизирует AK2A, связываясь с её C-концевым хвостом.
• Позиционирует AK2A вблизи белков, транспортирующих ATP, и генерирующей ATP ATP-синтазы, тем самым повышая эффективность производства энергии.

«Одним из ключевых открытий стало обнаружение взаимодействия между AIFM1 и вариантом фермента AK2A, критически важного для поддержания баланса аденозиновых нуклеотидов, таких как ATP», — отмечает доктор Пёпсель.

«Наши данные не только подчёркивают роль AIFM1 в поддержке AK2A, но и раскрывают его функцию как центрального молекулярного хаба, взаимодействующего с другими ключевыми регуляторами энергетического метаболизма митохондрий», — добавляет профессор Ример.