Волшебный протеин для улучшения метаболизма

31.01.2019

Метаболический протеин AMФK – это своего рода чудодейственное средство оздоровления. Эксперименты на животных показали, что соединения, активирующие этот протеин, обладают рядом положительных эффектов, способствующих улучшению диабета и сердечно-сосудистой системы, лечению митохондриальных заболеваний и даже продлению жизни. Однако пока неизвестно, какую часть этих полезных свойств следует отнести на счет АМФК, а не других веществ.

Исследователи из научного центра Salk разработали новую систему, которая позволяет им более детально изучить как именно, где и когда протеин АМФК выполняет свои молекулярные и лечебные функции. В отчете, опубликованном 2 января 2019 года в журнале Cell Reports, команда исследователей Salk применила новую модель активации АМФК в печени взрослых мышей, больных ожирением печени.

"Эта модель позволит получить ответы на вопросы, на которые не удавалось ответить ранее", рассказал преподаватель и директор Salk Cancer Center, Рубен Шоу, руководитель этого эксперимента. "Она действительно даёт нам новый способ определения эффективности этого энзима в лечении широкого спектра заболеваний".

АМФ-активируемая протеинкиназа, или АМФК - это главный регулятор метаболизма. Клетки активируют АМФК, когда в них снижается уровень энергии, АМФК активируется в тканях всего организма после тренировки или в условиях ограничения калоража. АМФК изменяет активность множества генов и протеинов, помогая сохранить жизнеспособность клеток и функции организма даже в условиях тяжелого энергетического дефицита. В различных тканях организма и в разные моменты времени АМФК инициирует разнообразные эффекты. До сих пор единственным способом изучения каждого конкретного эффекта было генетическое увеличение активности АМФК в организме в течение всего жизненного цикла, начиная с эмбриогенеза.

"Неизвестно, как влияет чрезмерная активация АМФК с самого начала эмбриогенеза на нормальное развитие", рассказал Даниэл Гарсия, старший научный сотрудник Salk и первый автор этого отчета.

Гарсия, Шоу и их коллеги вырастили мышей с особенной версией АМФК, которая позволила исследователям активировать ген путём добавки в корм взрослых мышей антибиотика."Модель, которую мы разработали, больше похожа на те, которые мы наблюдали в клиниках, - таргетирование АМФК с помощью лекарственных препаратов", рассказал Гарсия.

Более того, модификация мышей путем искусственного удвоения индуцируемого гена АМФК позволила исследователям контролировать местоположение активации АМФК по всему организму или в отдельных тканях, или только одной ткани.

Чтобы проверить применимость новой модели, исследователи вырастили мышей с АМФК, активирующейся в печени. Затем они давали подгруппе мышей жирный корм, что вызвало ожирение и избыточное накопление жира в печени. Эти условия эквивалентны условиям в организме людей с неалкогольным ожирением печени (NAFLD), самым распространённым видом хронического заболевания печени у взрослых.