Еден од главните системи што овозможуваат претворање на хранливите состојки во корисна енергија (во форма на топлина) е т.н. митохондријален синџир за електронски трансфер (познат и како систем на процеси на оксидативна фосфорилација).



Механизмот за кој Питер Митшел (англиски биохемичар) доби Нобелова награда за хемија во 1978 година опфаќа комплексен систем на размена на електрони и H+ јони помеѓу голем број протеински соединенија што се сместени во внатрешната мембрана на митохондриите (т.н. „фабрики“ за креирање на енергија во клетките). Електроните пренесени помеѓу овие соединенија стигнуваат до крајната цел - молекуларниот кислород, кој се редуцира до вода и притоа во внатрешната страна на митохондриите се формира енергетски богатото соединение аденозин трифосфат (АТП).

Дисоцијацијата на една фосфатна група од АТП доведува до ослободување на голема енергија во вид на топлина, што е неопходна за одвивање на огромен број физиолошки процеси во живите организми. Едно од соединенијата што е активна компонента во овој митохондријален систем е и соединението Coenzyme Q10. Ова соединение има улога да го олеснува трансферот на електрони помеѓу три протеински комплекси инволвирани во системот на митохондријален електронски трансфер, а во исто време пренесува протони преку митохондријалната мембрана. Во периодот по 35 година од животот концентрацијата на Coenzyme Q10 во организмот почнува да се намалува, а тоа доведува до дисфункција на голем број физиолошки процеси.

Во 2011 година, група македонски и германски научници објавија труд во најреномираното списание од областа на хемијата во светот „Journal of the American Chemical Society“ (списание со Impact Factor >12), каде што покажаа дека во присуство на ензимот Cytochrome P450 е можна природна модификација на концентрацијата на Coenzyme Q10 и негово претворање во други деривати. Покрај тоа, научниците покажаа и дека новите деривати добиени со модификација на Coenzyme Q10 дејствуваат како ефикасни витамини и имаат голем потенцијал да бидат антиоксиданти (супстанци што ги елиминираат штетните реактивни радикали во живите организми). Освен тоа, покажано е дека новите деривати на Coenzyme Q10 имаат способност да трансферираат калциумови јони преку клеточните мембрани-што беше целосно непознато својство на овие соединенија. Ова откритие на научниците од УГД наиде на голем интерес во научната јавност во целиот свет, а покрај трудот во списанието „Journal of the American Chemical Society“, научниците објавија и други важни трудови од оваа проблематика во списанијата „Nature Scientific Reports“, „Bioelectrochemistry“, „Molecular Physics“, додека интернационалниот патент насловен како Benzoquinone based antioxidants е објавен во Европското биро за патенти во Минхен.

Неодамна, од независна научноистражувачка група стигна потврда за предложениот механизам, при што дел од новите деривати на Coenzyme Q10 што беа детектирани вештачки од групата на проф. Гулабоски беа детектирани за првпат ин виво во срце на крави. Овие научни резултати на проф. Гулабоски и научниците од неговата група се од исклучителна важност, бидејќи за првпат е покажано како е можно да доаѓа до модификација на енергијата ослободена преку системот на митохондријалниот електронски трансфер.

Групата на научници од УГД кои го работеа овој проект ја сочинуваат проф. Рубин Гулабоски, проф. Саша Митрев, проф. Валентин Мирчески, проф. Иван Богески, м-р Павлинка Кокошкарова, м-р Милкица Јанева, проф. Марина Стефова (УКИМ) и доцент Јасмина Петреска (УКИМ) заедно со проф. Маркус Хот и проф. Реинхард Капл од Универзитетот Саарланд во Германија.

Во моментот, групата работи на утврдување на влијанието на новите деривати на Coenzyme Q10 врз физиолошките функции на различни клеточни системи.
    

Питер Митшел и шематски приказ на процесите на оксидативна фосфорилација-дело за кое Питер Митшел доби Нобелова награда за Хемија во 1978 година

Предложен механизам за трансформација на соединението Coenzyme Q10 и неговиот потенцијал за трансфер на калциумови јони преку митохондријалната мембрана

(Gulaboski et al. J Am Chem Soc. 133 (2011) 9293-9303)

Линк до трудот во Scientific Reports (Nature)

Линк до трудот во списанието Journal of the American Chemical Society

Линк до предавање на оваа тема

Линк до патентот за новите витамини

Линк до проектот на УГД