COPI и ATGL влияят върху липидния метаболизъм
Учените откриха нов регулатор в клетъчното съхранение на мазнини
Твърде много мазнини в телесната тъкан могат да доведат до сериозни последици за здравето като диабет или високо кръвно налягане. Изследователи от Института по биофизична химия на Макс Планк в Геттинген и Националния здравен институт (Бетесда, САЩ) сега откриха протеинов комплекс, който изглежда играе решаваща роля за разграждането на телесните мазнини.
Фиг. 1: Дрозофилни клетки, в които ДНК е оцветена в синьо, а мазнините за съхранение са оцветени в зелено. Чрез лечение с РНК интерференция (RNAi) срещу регулаторните гени за натрупване и разграждане на мазнини (горен ред: COPI, долен ред: липиден капков протеин), съдържанието на мазнини може да бъде увеличено (горен ред) или намалено (долен ред). Около 500 гена могат да бъдат идентифицирани, които променят съдържанието на мазнини в клетките.
Източник: Институт по биофизична химия на Макс Планк/Beller
Живите същества осигуряват оцеляването си, наред с други неща, чрез контролирано съхранение на мазнини, когато има излишък от храна. Това временно се съхранява в клетката на малки липидни капчици и може да се мобилизира отново по време на глад. Ако регулирането на натрупването на мазнини и разграждането на мазнините е нарушено, резултатът е патологичното наднормено тегло и затлъстяването.
Затлъстяването вече не е проблем само на заможните западни общества, но засяга все по-голям брой хора по света. Изобилието от високоенергийни храни, съчетано с малко упражнения, несъмнено е един от определящите фактори, които водят до затлъстяване. Въпреки подобния начин на живот, наддаването на тегло може да варира значително от човек на човек. Все повече научни изследвания сега сочат към силно генетично предразположение. Това се основава на сложното взаимодействие на много гени, не всички от които са известни от дълго време.
Систематичен скрининг в генома на мухата
Международен екип от учени, ръководен от Матиас Белер от Института по биофизична химия на Макс Планк в Гьотинген и Карол Зталрид и Брайън Оливър от Националния здравен институт (Бетесда, САЩ), сега успяха да идентифицират голям брой нови гени в плодовата муха, които са в В зависимост от хранителния статус на насекомото регулират натрупването и разграждането на мазнините. За тази цел учените извършиха систематичен скрининг на генома на плодовата муха Drosophila melanogaster, използвайки технология за РНК интерференция (RNAi). Кратките РНК се свързват с допълнителни раздели на генните транскрипти и предотвратяват тяхното четене и използване за производството на протеини. Отделните гени могат да бъдат заглушени до известна степен.
Въпреки че няма очевидно дебели или тънки плодови мухи, съдържанието на мазнини в тялото на мастните конспеципи може да бъде 15 пъти по-високо от това на постните екземпляри. Изследователите откриха около 500 нови кандидати чрез систематичното им търсене, функцията на почти една трета от които все още е неизвестна.
Липсата на протеин води до спиране на загубата и изгарянето на мазнини
„Напълно изненадващо беше, че идентифицирахме и протеиновия комплекс COPI, който играе ключова роля в напълно различен, жизненоважен процес в клетката, вътреклетъчния транспорт на протеини и липиди“, обяснява Матиас Белер, биолог в развитието от Гьотинген. Все още не е напълно изяснено дали COPI (Coat Protein Complex) взаимодейства директно с липидните капчици. "Нашите резултати категорично предполагат, че COPI може да действа върху повърхността на липидните капчици и да регулира техния протеинов състав."
Ако учените изключат комплекса COPI, който се състои от най-малко седем протеина, липсва един играч в протеиновата асоциация на липидните капчици, ATGL (мастна триглицеридна липаза). Със фатални последици за организма: Ако липсва ATGL, излишните запаси от мазнини не могат да бъдат разградени и използвани като енергиен източник. Според модела на изследователите, COPI може да вербува и активира ATGL чрез все още неизвестен механизъм, като по този начин насърчава свързването му с повърхността на липидната капчица.
Но новите резултати не се ограничават до изучаване на затлъстяването при мухи. Както установиха изследователите, COPI очевидно има много подобна функция в клетките на мишките - и следователно вероятно и в човешките клетки. Изглежда, че това се отнася не само за COPI, но и за други новоидентифицирани кандидати. "Нашата цел сега е да намерим молекули, с които можем специално да се намесим във взаимодействието между COPI и ATGL. Това може да отвори нови терапевтични възможности в бъдеще за лечение на затлъстяване и наднормено тегло", казва Beller.
COPI Complex е регулатор на липидната хомеостаза
М. Beller, et. ал., PLoS Biol. 2008 г., DOI: 10.1371/journal.pbio.0060292
Моля, цитирайте страницата, както следва: