Gillar du att andas luft? Du borde spara en tanke då och då för heme, en järnhaltig molekyl som är nödvändig för alla organismer som är engagerade i en luftandande livsstil. Hemmolekyler är mest kända del av hemoglobin, det syretransporterande proteinet i blodet, men de är också komponenter i många andra proteiner involverade i gastransport och fundamental kemi i celler. På egen hand, hem är giftigt och reaktivt, men när det är rätt insatt i vissa proteiner, det är absolut nödvändigt.

Tills nyligen, ett grundläggande mysterium om hem förblev olöst:hur kommer det från mitokondrier, var den är gjord, till proteinerna i andra delar av cellen där det behövs?

Ett team av forskare vid Lerner Research Institute of the Cleveland Clinic har nu löst detta mångåriga pussel genom att identifiera proteinet som "chaperones" fritt hem i celler genom att binda till det, förhindrar att den skadar cellen tills den levereras där den behövs. Resultaten publiceras i Journal of Biological Chemistry .

Dennis Stuehr, utredaren vid Cleveland Clinic som övervakade den nya studien, hade varit intresserad av mysteriet med den okända heme-chaperonen i flera år. "Det var förvånande att nästan ingenting var känt, " sade Stuehr. "I litteraturen, det ser ut som att alla bara släckte lamporna och gick hem."

Bit för bit, Stuehrs team har sammanställt biokemin av fritt hem. Det första steget var att helt enkelt ta reda på vilka proteiner heme kan binda till. Sedan, de behövde experimentera för att se vilka av proteinerna som hemen fastnar för att verkligen hjälpa den att nå sin slutdestination.

"Heme är lite klibbig, det binder till många saker, " sa Elizabeth Sweeny, postdoktorn som var en av medledarna för den nya studien. "Denna (studie) var första gången vi hittade ett protein som inte bara binder hem, och binder mycket av det, men krävs också för leverans till nedströms hemproteinmål."

Den nya studien använder flera bevis för att implicera en oväntad spelare som hemes följeslagare:glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenas, eller GAPDH. GAPDH är ett enzym som är involverat i att bryta ner socker i celler. Det är vanligt, oglamorös del av cellens grundläggande metabolism, så mycket att laboratorieforskare främst använder det som en grundläggande kontroll i studier av andra proteiner.

"GAPDH är en så löjlig kandidat, " Sa Stuehr. "Men det har funnits den här historien att GAPDH inte bara är detta tråkiga glykolytiska enzym som finns i varje cell; den har dessa andra roller inom cellbiologi. Och hemleverans är en av dessa nya roller."

GAPDH är kanske inte det enda proteinet som är involverat i chaperoning av hem, Stuehr tillägger, och forskning om mer detaljer om hur heme levereras pågår.

"Vårt fynd svarar på en cellbiologifråga som har funnits ett tag, angående leveransmekanismen för denna väsentliga biomolekyl, ", sade Stuehr. "Nu kan vi tänka på och utforska hur störningar av denna leveransprocess faktiskt kan bidra till ett antal sjukdomar, (som) anemier, astma och mer."