Ontcijfering van co-enzym Q-biosynthese: inzichten in COQ-eiwitten

Een baanbrekend onderzoek met behulp van een evolutionaire technische benadering heeft met succes de COQ-metaboliet gereconstrueerd – een complex van eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de biosynthese van co-enzym Q (CoQ) bij dieren. Deze innovatieve studie maakte gebruik van voorouderlijke sequentiereconstructie (ASR) en in vitro technieken om problemen met de substraatoplosbaarheid te overwinnen en licht te werpen op de enzymatische stappen van CoQ-biosynthese.

Voorouderlijke eiwitten nieuw leven inblazen

De onderzoekers hebben voorouderlijke eiwitten nieuw leven ingeblazen die overeenkomen met de voorouder van de tetrapoden, waaronder COQ3, COQ4, COQ5, COQ6, COQ7 en COQ9, samen met hun tegenhangers COQ8, COQ8A en COQ8B. Deze eiwitten werden tot expressie gebracht en gezuiverd in Escherichia coliHun activiteit werd onderzocht met behulp van verschillende substraten en co-substraten.

Het blootleggen van de rollen van COQ-eiwitten

De studie ontdekte dat COQ6, een flavine-afhankelijke mono-oxygenase, het eerste eiwit is in de belangrijkste biosyntheseroute van de CoQ-groep. Er is ontdekt dat het een paar donorelektronen, mitochondriaal ferredoxine-reductase (FDXR) en ferredoxin 2 (FDX2), nodig heeft om te functioneren. COQ3, het latere enzym in de route, bleek metaalafhankelijk te zijn en vereist S-adenosylmethionine (SAM) voor activiteit.

COQ4 is geïdentificeerd als een C-decarboxylase in de CoQ-biosynthese

Onderzoekers identificeerden COQ4 ook als een C-decarboxylase in de CoQ-biosynthese, wat de geleidelijke en gespecialiseerde aard van het biosyntheseproces benadrukt. De onderzoeksresultaten bieden belangrijke inzichten in de functionele koppeling tussen de enzymen die de metaboliet vormen en de rol ervan COQ-eiwitten In CoQ-biosynthese.

Terwijl de reis naar een volledig begrip van de mechanismen van CoQ-biosynthese voortduurt, vertegenwoordigt deze studie een belangrijke mijlpaal. Het verduidelijkt niet alleen de opeenvolgende stappen in de biosyntheseroute, maar benadrukt ook het belang van individuele COQ-eiwitten en hun onderlinge verbindingen in het proces. De bevindingen van de studie over de COQ-metaboliet openen nieuwe wegen voor toekomstig onderzoek op dit gebied, wat de weg kan vrijmaken voor vooruitgang in therapeutische toepassingen die gebruik maken van de CoQ-biosynthese.