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α-ケト酸のピルビン酸とミトコンドリア

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イメージ 5細胞のエネルギー工場たるミトコンドリア、中々理解しがたい存在であるが老化と関係が深い。
 
筑波大グループ:細胞の初期化により(グリシン添加で)老化もリセットできるかもしれない? 
 
ピルビン酸も不思議な構造である。学生時代の生化学のI教授はきちんと教えてくれなかったね!ピルビン酸がα-ケト酸であることすらコメントできず!
 
 ピルビン酸
α炭素(カルボキシル基の隣の炭素原子)がケトン基、α-ケト酸(2-オキソ酸)というグループに分類
 
 
chemwiki.ucdavis.edu/Textbook_Maps/Organic_Chemistry_Textbook_Maps/Map%3A_Bruice_2nd_%22Essential_Organic_Chemistry%22/18%3A_The_Organic_Chemistry_of_Metabolic_Pathways/18.6%3A_The_Catabolism_of_Proteins
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suzugamine.ac.jp/arinobu/gakusyuu/protein.pdf
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the-scientist.com/?articles.view/articleNo/30485/title/Power-Failure/
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ATP PRODUCTION
 
   classes.kumc.edu/som/cellbiology/organelles/mito/tut3
 
  Under normal circumstances mitochondria use glycolysis products like pyruvic acid, and fatty acids. The latter are broken down in the matrix as is pyruvate to acetyl Co-A, which is fed into the Krebs cycle to produce CO2 and reducing equivalents in the forms of carriers like NADH. See a good biochemistry text for details of mitochondrial metabolism.
 
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The reducing equivalents (e.g. NADH) are fed into the transmembrane electron transport pathway, and the pathway of the electrons made available leads to the expulsion of hydrogen ions (protons) from the matrix.
 
The impermeability of the inner membrane results in the formation of a large concentration and electrical gradient and a potent electrical potential.
 
This electrical potential causes protons to move back across the inner membrane through the large ATP synthase protein complex that passes across the inner membrane. Passage of the protons powers a mechanical motor that brings phosphate ions and ADP into forced contact, fusing them into ATP.
 
The ATP migrates out of the mitochondrion through a channel in exchange for more entering ADP.
 
細胞: 老化の軸となるテロメア/ミトコンドリアブックマークNature 470, 7334
 
2011年2月17日
 
ミトコンドリアと、染色体の末端にある保護キャップのテロメアとの間に機能的な結びつきがあることが最近明らかになり、この両方が老化現象にかかわっているのではないかと考えられるようになった。
 
今回、マウスの造血幹細胞と心臓、肝臓の組織のトランスクリプトーム(全mRNA)の分析が行われ、テロメアの機能異常と臓器の機能障害、またおそらくは加齢に伴う病気とを関連付けるテロメア–p53–PGC軸の存在が示された。
 
テロメア機能異常のマウスでは、p53を介した細胞の増殖停止が起こるようになり、さらに、代謝過程やミトコンドリアでの生理過程の主要な調節因子であるPGC-1α、PGC-1βが抑制される。
 
その結果、ミトコンドリア量が減少してミトコンドリア機能に異常が生じ、
 
a. ATP生産の低下、
b. 糖新生の阻害、
c. 心筋症を引き起こし、
d. 活性酸素種が増加
 
する。
退官後亡くなった有機のN教授の講義も電子対の矢印ばかりでつまらなかったことを思い出す。下記のように面白く講義してくれたらね。
 
mcat-review.org/keto-acids-esters.php
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