Митохондриально-специфическое молекулярное перекрестное влияние между ферроптозом и апоптозом, выявленное методом in situ Раман-спектроскопии

Ферроптоз и апоптоз — два типа регулируемой гибели клеток, тесно связанные с патофизиологическими процессами при многих заболеваниях. Значение перекрестного влияния ферроптоза и апоптоза в определении судьбы клетки было отмечено, однако лежащие в основе молекулярные механизмы слабо изучены. В настоящей работе исследовано молекулярное взаимодействие, опосредованное митохондриями. На основании комплексного спектроскопического исследования и масс-спектрометрии выявлены реакции, подобные реакции Фентона, с участием цитохрома c, и пероксидация липидов. Что важнее, показано, что цитохром c способен вызывать перекисное окисление липидов, независимое от реактивных форм кислорода (ROS), и специфичное по отношению к кардиолипину, в зависимости от своего редокс-состояния. In situ Раман-спектроскопия продемонстрировала, что эрастин может нарушать проницаемость мембраны, в частности через кардиолипин, способствуя высвобождению цитохрома c из митохондрий. Детали взаимодействия эрастина с кардиолипином определены методом молекулярной динамики. Исследование предоставляет новые сведения о том, как молекулярное перекрестное влияние вокруг митохондриальных мембран может запускать ферроптоз и апоптоз, что имеет существенное значение для рационального проектирования митохондриально-таргетированных ингибиторов гибели клеток в терапии рака.