Thành viên:Naazulene/Shuttle ti thể
Shuttle ti thể, hay shuttle, là những hệ thống vận chuyển đương lượng khử xuyên qua màng trong ti thể. Sở dĩ phải có hệ thống shuttle là vì cả NADH và NAD+ đều không thể trực tiếp xuyên qua màng, nhưng NADH có thể khử những phân tử khác có thể xuyên qua màng như FAD hay [QH2]. Bằng cách đó, electron sẽ được chuyền quá những chất bị khử để đi vào màng trong ti thể, tiếp cận chuỗi chuyền electron.
Trong hô hấp hiếu khí, shuttle chủ yếu được dùng bởi NADH từ đường phân vì các quá trình sản sinh NADH còn lại, cụ thể là sự decarboxyl hóa oxi hóa pyruvate và chu trình Krebs, diễn ra bên trong ti thể nên không cần vận chuyển.
Hai hệ thống shuttle chính ở người là glycerol phosphate shuttle (GPS) và malate-aspartate shuttle (MAS).[1]
Các loại shuttle[sửa | sửa mã nguồn]
Ở người, glycerol phosphate shuttle được tìm thấy chủ yếu ở mô mỡ nâu, vì shuttle này có hiệu năng kém, sinh nhiệt nhiều - phù hợp với chức năng sinh nhiệt của mô mỡ nâu. Shuttle này được tìm thấy chủ yếu ở em bé, còn ở người lớn chỉ có một lượng nhỏ quanh vùng thận và sau gáy.[2]
Mặt khác, malate-aspartate shuttle có hiệu năng cao và được tìm thấy ở hầu hết các cơ quan của cơ thể.
| Tên | Chất đi vào ti thể | To ETC | Chất đi ra bào tương |
|---|---|---|---|
| Glycerol phosphate shuttle | Glycerol 3-phosphate | QH2 (~1.5 ATP) | Dihydroxyacetone phosphate |
| Malate-aspartate shuttle | Malate | NADH (~2.5 ATP) | Oxaloacetate[2]/aspartate |
Mỗi shuttle là một hệ thống hay một cơ chế vận chuyển sản phẩm chuyển hóa không có sẵn protein vận chuyển, ví dụ như oxaloacetate.
Malate-aspartate shuttle[sửa | sửa mã nguồn]
Malate shuttle có hiệu quá cao vì nó tái sử dụng chứ không tiêu thụ sản phẩm chuyển hóa. Hệ thống shuttle này gồm 4 thành tố: 2 mang đối vận chuyển và 2 enzyme chuyển hóa thuận nghịch.
Bên phía tế bào chất, aspartate transaminase phân cắt một nhóm amino để chuyển hóa aspartate thành oxaloacetate, sau đó oxaloacetate được khử thành malate dưới tác dụng của malate dehydrogenase, sủ dụng NADH làm cofactor. Malate là chất có kênh xuyên màng nên nó được vận chuyển vào trong chất nền ti thể (matrix).
Bên phía chất nền ti thể, malate lại được chuyển hóa ngược về oxaloacetate, rồi về aspartate để vận chuyển ngược qua phía tế bào chất, tạo thành một vòng tuần hoàn hoàn chỉnh. Sự vận động của oxaloacetate qua màng đồng thời vận chuyển electron nên được gọi là vòng ngoài. Còn vòng trong trông vân jchuyeenr electron mà chỉ có chức năng tái sinh sản phẩm chuyển hóa.
Glycerol phosphate shuttle[sửa | sửa mã nguồn]
Trong shuttle này, sự chuyển hóa qua lại của oxaloacetate thành aspartate được thực hiện bởi glutamate. Glutamate được vận chuyển cùng với aspartate qua một kênh đối vận chuyển (tức với mỗi aspartate đi ra khởi thì thể thì sẽ có một glutamate đi vô). Glutamate
The transamination of oxaloacetate to aspartate is achieved through the use of glutamate. Glutamate is transported with aspartate via antiporter, thus as one aspartate leaves the cell, a glutamate enters. Glutamate in the matrix is converted into an a-ketoglutarate which is transported in an antiporter with malate. In the cytoplasmic side a-ketoglutarate is converted back into glutamate when aspartate is converted back to oxaloacetate.
Use against cancer[sửa | sửa mã nguồn]
Most cancer cells cause mutation in the bodies' metabolic activities to increase glucose metabolism in order to rapidly proliferate. Mutations that increase the cells metabolic activity and turn a normal cell into a tumor cell are called oncogenes. Cancer cells are unlike many other cells. They have very little vulnerabilities, but experiments in which the inhibition of transamination of malate-shuttle slowed proliferation due to the fact metabolism of glucose was being slowed.[3]
See also[sửa | sửa mã nguồn]
Notes and references[sửa | sửa mã nguồn]
- ^ Garrett, Reginald H. (11 tháng 2 năm 2016). Biochemistry. Grisham, Charles M. Boston, MA. ISBN 978-1-305-57720-6. OCLC 914290655.
- ^ a b Silva, Pedro. "then chemical logic behind ... Fermentation and Respiration" Lưu trữ 2008-09-17 tại Wayback Machine, Universidade Fernando Pessoa, 2002-01-04. Retrieved on 2009-04-02.
- ^ Ilic, Nina; Birsoy, Kıvanç; Aguirre, Andrew J.; Kory, Nora; Pacold, Michael E.; Singh, Shambhavi; Moody, Susan E.; DeAngelo, Joseph D.; Spardy, Nicole A.; Freinkman, Elizaveta; Weir, Barbara A. (25 tháng 4 năm 2017). “PIK3CA mutant tumors depend on oxoglutarate dehydrogenase”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (17): E3434–E3443. Bibcode:2017PNAS..114E3434I. doi:10.1073/pnas.1617922114. ISSN 1091-6490. PMC 5410781. PMID 28396387.