Morgridge研究所的新陈代谢主管Dave Pagliarini说，未知的名单令人生畏。它是如何在细胞中移动的?它是如何被消耗和补充的?哪些基因和蛋白质负责CoQ功能障碍?为什么它的出现会随着人们的年龄而下降?
帕格里亚尼是威斯康星大学麦迪逊分校的生物化学副教授，他的研究小组致力于消除CoQ生产中的许多知识缺口，并了解CoQ在人类疾病中的作用。CoQ的不足与许多疾病有关，包括肝脏和肺的故障、肌肉无力、耳聋和许多脑部疾病，如帕金森症和小脑共济失调。辅酶几乎完全是在体内产生的，通常很难通过营养补充品来补充。
在这样的背景下，Pagliarini实验室正在开发新的工具来阐明CoQ功能，主要是通过发现和定义与化学物质有直接联系的蛋白质。在过去的一个月里，Pagliarini的团队发表了三篇合作论文，在那些被操纵蛋白质的细胞上收集多层信息。
Pagliarini说:“生物学的一个根本挑战在于，将我们细胞中的许多‘孤儿’蛋白质与特定的生物过程连接起来，比如CoQ的生物合成。”“一旦我们掌握了它们的功能，第二个挑战就是设计出方法来控制这些蛋白质的活性，在药理学上或其他方面，控制关键的生物过程，并最终改善健康。”
研究发表在期刊《细胞系统》(12月13日)，分子细胞(Dec)。7)和细胞化学生物学(11月29日)都揭示了辅酶Q生产和功能的新线索。
在吗?细胞化学生物学?纸为例,研究小组,由Morgridge研究员安德鲁?Reidenbach引入定制药物生物模型,酵母,能够把公鸡的途径。这一发现为研究人员提供了一个新的方法来理解,在一个活的有机体,不同级别的公鸡如何影响代谢功能。
Pagliarini说:“这个系统为我们提供了一个强有力的新工具，以一种机械的方式来研究这个途径是如何运作的，以及我们如何操纵它。”“我们现在认为，我们可以开发出一种类似于变阻的控制途径，来产生不同水平的辅酶Q，看看这对细胞中不同的表型和健康结果意味着什么。”
这个细胞系统是与uw - madison生物化学家Marv Wicken的团队共同领导的项目，研究了一种长期与线粒体相关的rna结合蛋白。但是，蛋白质究竟扮演了什么角色，却很难确定。在这项工作中，Morgridge的科学家Chris Lapointe和Jon Stefely，以及Josh Coon的小组合作，创建了一个新的多基因组策略，以确定该蛋白的全球功能及其在CoQ生物合成中的作用。他说，这种多组学方法——将蛋白质组学、代谢组学和其他“组学”工具结合起来，以确定蛋白质的功能——将作为确定未来蛋白质目标的工具，具有高度相关性。
最后,?分子细胞?论文阐明了在线粒体中生活的蛋白酶，这些蛋白酶是用来“咀嚼”其他蛋白质的。这些“吃豆人”的蛋白质曾经被认为仅仅是一种细胞垃圾，用来清除线粒体中受损的蛋白质。这项研究，让我的Mike Veling，帮助揭示了它们在功能上的多样性。特别是，研究小组发现了一种蛋白酶，它可以帮助一种基本的CoQ蛋白“成熟”到它的最终形态。
Pagliarini说，这三篇论文都可能对线粒体研究产生持久的影响，这远远超出了CoQ生物学的范畴，给科学家提供了追踪蛋白质功能的新方法。目前，线粒体中约四分之一的蛋白质没有分配功能，其中许多蛋白质可能与线粒体疾病有关联。
Pagliarini说:“对于辅酶Q，我们越了解生物合成步骤的发生，以及细胞过程是如何开启和关闭它们的，我们就能以一种提高身体总体CoQ生产的方式操纵系统的可能性就越大。”“这将是一种伟大的治疗策略:不吃补品，不总是让CoQ在需要的地方，你可以将自然过程转化为对抗疾病。”
