Австралийские и немецкие исследователи выяснили, что белок убиквитин способен соединяться с гликогеном, тем самым регулируя его расщепление. Описание открытия убиквитинирования сахаров и методики NoPro-клиппинга может привести к разработке новых препаратов против диабета и ожирения.
Исследователи из Австралии и Германии выявили ранее неизвестный механизм, с помощью которого организм управляет уровнем сахара. Это открытие может стать основой для разработки новых терапий против диабета и других заболеваний, как сообщает Medical Xpress.
Долгое время считалось, что метаболизм гликогена — главного «резервуара» сахара в печени и мышцах — изучен в достаточной мере. Однако теперь ученые обнаружили, что к гликогену может присоединяться белок убиквитин, который ранее связывали исключительно с регуляцией белков. Этот процесс, названный убиквитинированием сахаров, оказался важным для расщепления гликогена и высвобождения энергии.
«Мы обнаружили второй механизм, через который уровень гликогена может регулироваться непосредственно по мере необходимости. Вероятно, что в результате наших исследований потребуется обновление учебников по биологии», — отмечает профессор Дэвид Командер, один из ведущих авторов исследования.
Избыток гликогена является основой многих заболеваний: от редких наследственных гликогенозов до диабета, ожирения и патологий печени и сердца. На сегодняшний день не существовало методов, позволяющих воздействовать непосредственно на молекулу гликогена. Современные препараты регулируют уровень сахара косвенно, через гормоны. «Вот почему наше исследование так актуально. Мы нашли способ добраться до самого источника», — подчеркивает специалист.
Прорыв стал возможен благодаря уникальному методу NoPro-клиппинга, разработанному командой за последние четыре года. Этот метод позволяет с высокой точностью выявлять убиквитинирование не только белков, но и других молекул, включая сахара. С его помощью ученые впервые смогли увидеть, как убиквитиновые метки увеличиваются при расщеплении гликогена у мышей во время голодания. Более того, специалистам удалось искусственно увеличить убиквитинирование гликогена в клетках, что привело к уменьшению его содержания.
Открытие пересматривает основные принципы биологии и убиквитиновой сигнализации. По мнению авторов, это только начало: методика NoPro-клиппинга позволит изучать и другие ранее скрытые процессы в клетках.
В настоящее время идут предварительные переговоры с инвесторами о потенциальном применении результатов для лечения пациентов. Если подход будет эффективен на животных и в клинических испытаниях, это может привести к созданию принципиально новых препаратов для борьбы с заболеваниями, вызванными избытком сахара в организме.
Тем временем российские химики представили новый метод создания «умных» тканей. Подробнее о нем рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.
Фото: hi-tech.mail.ru