Исследователи из Brigham and Women’s Hospital (BWH) обнаружили новый ген, регулирующий синтез гемоглобина во время образования красных кровяных телец. Полученные данные способствуют пониманию биомедицинским сообществом и лечению анемий и митохондриальных нарушений у человека.
Исследование будет опубликовано в Интернете 7 ноября 2012 года в журнале Nature.
Исследователи использовали объективный генетический скрининг рыбок данио для клонирования митохондриального гена фактора-1, ингибирующего АТФазу, или Atpif1. Ген позволяет животным, например рыбкам данио, мышам и людям, эффективно вырабатывать гемоглобин. Гемоглобин – это белок красных кровяных телец, отвечающий за транспортировку кислорода в крови.
Исследователи обнаружили, что потеря Atpif1 вызывает тяжелую анемию. Более того, исследователи обнаружили более широкую механистическую роль Atpif1 – регуляцию ферментативной активности феррохелатазы, или Fech. Фех – это конечный фермент в синтезе гема (компонента гемоглобина).
"Наше исследование установило уникальную функциональную связь между регулируемым Atpif1 митохондриальным pH, окислительно-восстановительным потенциалом и связыванием кластера [2Fe-2S] с Fech в модулировании его синтеза гема," сказал Дхванит Шах, доктор философии, отделение гематологии BWH, отделение медицины, первый автор исследования.
Исследователи также смогли получить данные о человеческой версии Atpif1, отметив его функциональное значение для нормальной дифференцировки эритроцитов и отметив, что дефицит может способствовать развитию заболеваний человека, таких как врожденная сидеробластная анемия и другие заболевания, связанные с дисфункциональными митохондриями ( энергетические центры ячеек).
"Открытие нового механизма Atpif1 как регулятора синтеза гема способствует пониманию гомеостаза митохондриального гема и развития эритроцитов," сказал Барри По, доктор медицины, доктор философии, отделение гематологии BWH, медицинское отделение, старший автор исследования.
Шах и По продолжают идентифицировать новые гены, ответственные за развитие гемопоэтических стволовых клеток и дифференцировку эритроцитов. Их идентификация новых генов позволит выяснить новые механизмы, регулирующие кроветворение – образование компонентов клеток крови. Их работа не только дает более полное представление о врожденных анемиях человека, но и дает новые возможности для улучшенных методов лечения.
Анемия, состояние, при котором в вашей крови ниже нормы количество эритроцитов или уровень гемоглобина, может поражать людей любого возраста. Женщины детородного возраста и пожилые люди подвергаются более высокому риску. Младенцы и дети также подвержены риску анемии из-за дефицита пищевого железа или отравления свинцом.