Wiązania dwusiarczkowe i zaburzenia metaboliczne
Zdolność wydzielanych białek do tworzenia prawidłowej struktury 3D zależy od powstawania wiązań dwusiarczkowych pomiędzy pozostałościami cysteiny. Oksydacyjne fałdowanie się białek jest procesem odpowiedzialnym za powstawanie tych dwusiarczkowych wiązań. Siłę napędową tego procesu stanowi reakcja redoks, w której elektrony są przekazywane przez kilka białek do końcowego akceptora elektronów. Proces ten ulega katalizie przy pomocy enzymatycznego aparatu znajdującego się w prześwicie retikulum endoplazmatycznego, wewnątrzkomórkowego organellum odpowiedzialnego za transport i wydzielanie nowo zsyntetyzowanych białek. Finansowany ze środków UE projekt ER AND METABOLISM ("Oxidative protein folding and pathogenesis of metabolic disorders") bada wpływ genetycznych modyfikacji wywoływanych przez enzymy uczestniczące w oksydacyjnym fałdowaniu białek w mysich modelach oraz w komórkach uzyskiwanych od tych myszy. Genetycznie modyfikowane myszy z niedoborem enzymów pośredniczących w powstawaniu wiązań dwusiarczkowych wyhodowano za pomocą technik manipulacji genem linii płciowej. Wyhodowano zmutowane myszy z niedoborami oksydazy ditiolowej ERO1a, oksydazy ditiolowej ERO1b i peroksyredoksyny zlokalizowanej w retikulum endoplazmatycznym (PRDX4) i są one obecnie dostępne dla społeczności naukowej. Związane z utratą funkcji połączone mutacje występujące w genach kodujących oksydazy tiolowe ERO1a, ERO1b i PRDX4 występujące w retikulum endoplazmatycznym były kompatybilne z przeżywalnością myszy. Taki wynik sugeruje, że proces powstawania wiązań dwusiarczkowych jest wysoce zbędny. Mutacje te osłabiły pozakomórkową matrycę u myszy i zakłócały wewnątrzkomórkowe dojrzewanie prokolagenu. Zawartość kwasu askorbinowego była niższa u myszy zmutowanych, a uzupełnianie tego kwasu poprawiło dojrzewanie prokolagenu. Badanie to sugeruje, że osłabione oksydacyjne fałdowanie się białek powoduje zmniejszenie ilości kwasu askorbinowego, uszkodzone dojrzewanie prokolagenu i niestandardową formę szkorbutu. Tym samym badanie to oferuje wgląd w funkcjonalną rolę oksydacyjnego fałdowania się białek u żywych zwierząt.
