Jak buňka hospodaří s kyslíkem

23. září 2010

Buňky potřebují konstantní přísun kyslíku, jehož dostupnost může kolísat. Podrobnosti o tom, jak se s takovou situací vyrovnávají, publikují američtí biologové v časopise The Cell.

Každá buňka je vybavena stovkami až tisíci organel označovaných jako mitochondrie, které zajišťují buněčné dýchání. V tomto biochemickém procesu si řada molekul cytochromů předává elektrony a energii, které se uvolňují při chemických přeměnách organických látek.
Poslední krok celého děje představuje reakce mezi elektronem a molekulou kyslíku, ve které vzniká voda. Elektron na kyslík přenáší enzym cytochrom C oxidáza, zkráceně COX.

Biologové z John Hopkins Medical Institutions zjistili, že tento enzym se přímo podílí na hospodaření s kyslíkem. COX se skládá z více podjednotek a jedna z nich, COX4, se vyskytuje ve dvou formách. Pokud má buňka dostatečný přísun kyslíku, obsahuje mitochondrie převážně COX4-1. Ve chvílích stresu, způsobeného nedostatkem kyslíku, však buňka "přepne" a začne syntetizovat COX4-2, který jí umožní lépe využít i malé množství kyslíku.

Tuto výměnu na genetické úrovni řídí další protein, označovaný jako HIF-1 (hypoxií indukovaný faktor). Ten biologové identifikovali jako klíčovou molekulu, která buňkám dovolí přežít i dočasný výpadek kyslíku - například při srdečním infarktu.

autor: Martina Otčenášková
Spustit audio