COPI a ATGL ovplyvňujú metabolizmus lipidov
Vedci objavili nový regulátor ukladania bunkového tuku
Príliš veľa tuku v tkanive tela môže viesť k vážnym zdravotným následkom, ako je cukrovka alebo vysoký krvný tlak. Vedci z Max Planckovho inštitútu pre biofyzikálnu chémiu v Göttingene a Národných inštitútov zdravia (Bethesda, USA) teraz objavili proteínový komplex, ktorý podľa všetkého hrá rozhodujúcu úlohu pri odbúravaní telesného tuku.
Obrázok 1: Bunky drosophila, v ktorých je DNA zafarbená do modra a zásobné tuky do zelena. Ošetrením pomocou interferencie RNA (RNAi) proti regulačným génom hromadenia a odbúravania tukov (horný rad: COPI, dolný rad: proteín lipidových kvapiek) je možné obsah tuku zvýšiť (horný rad) alebo znížiť (dolný rad). Bolo možné identifikovať asi 500 génov, ktoré menia obsah tuku v bunkách.
Zdroj: Max Planck Institute for Biophysical Chemistry/Beller
Živé bytosti si zabezpečujú prežitie okrem iného aj kontrolovaným ukladaním tukov v čase prebytočnej potravy. Ten je dočasne uložený v bunke v malých kvapkách lipidov a v čase hladu sa môže znova mobilizovať. Ak je narušená regulácia hromadenia tuku a jeho odbúravania, výsledkom je patologická nadváha a obezita.
Obezita už nie je len problémom západných zámožných spoločností, ale ovplyvňuje rastúci počet ľudí na celom svete. Nadbytok vysokoenergetických potravín v kombinácii s minimom pohybu je nepochybne jedným z určujúcich faktorov vedúcich k obezite. Napriek podobnému životnému štýlu sa však prírastok hmotnosti môže u každého človeka veľmi líšiť. Čoraz viac vedeckých štúdií teraz poukazuje aj na silnú genetickú predispozíciu. Je to založené na komplexnej súhre mnohých génov, z ktorých nie všetky sú známe už dlho.
Systematický skríning v genóme mušky
Medzinárodnému tímu vedcov vedenému Mathiasom Bellerom z Max Planckovho inštitútu pre biofyzikálnu chémiu v Göttingene a Carole Sztalrydovou a Brianom Oliverom z Národných inštitútov zdravia (Bethesda, USA) sa teraz podarilo identifikovať veľké množstvo nových génov v ovocnej muške, ktoré sú v V závislosti na výživovom stave hmyzu regulujte tvorbu a odbúravanie tukov. Za týmto účelom vedci uskutočnili systematické skríning genetického materiálu ovocnej mušky Drosophila melanogaster pomocou technológie RNA interferencie (RNAi). Krátke RNA sa viažu na komplementárne úseky transkriptov génov a bránia ich čítaniu a použitiu na produkciu proteínov. Jednotlivé gény môžu byť do istej miery tlmené.
Aj keď tu zjavne nie sú nijaké silné alebo tenké ovocné mušky, obsah telesného tuku v tukoch môže byť 15-krát vyšší ako v chudých vzorkách. Vedci našli pomocou systematického vyhľadávania okolo 500 nových kandidátov, ktorých funkcia je takmer tretina stále neznáma.
Nedostatok bielkovín spôsobuje zastavenie spaľovania a spaľovania tukov
„Bolo úplne prekvapujúce, že sme identifikovali aj proteínový komplex COPI, ktorý hrá kľúčovú úlohu v úplne inom, životne dôležitom procese v bunke, v intracelulárnom transporte bielkovín a lipidov,“ vysvetľuje vývojový biológ z Möttingenu Mathias Beller. To, či COPI (Coat Protein Complex) interaguje priamo s lipidovými kvapôčkami, ešte nebolo objasnené. „Naše výsledky silne naznačujú, že COPI môže pôsobiť na povrch lipidových kvapôčok a regulovať ich proteínové zloženie.“
Ak vedci vypli komplex COPI, ktorý sa skladá z najmenej siedmich proteínov, chýbal najmä hráč v asociácii proteínov na lipidových kvapkách, ATGL (tuková triglyceridová lipáza). So smrteľnými následkami pre organizmus: Ak chýba ATGL, nie je možné odbúravať nadbytočné tukové zásoby a využívať ich ako zdroj energie. Podľa modelu vedcov mohol COPI získavať a aktivovať ATGL pomocou zatiaľ neznámeho mechanizmu, čím by podporoval jeho väzbu na povrch lipidových kvapiek.
Nové výsledky sa neobmedzujú iba na poznávanie obezity u mušiek. Ako vedci zistili, COPI má zjavne veľmi podobnú funkciu v myších bunkách - a teda pravdepodobne aj v ľudských bunkách. Zdá sa, že to neplatí iba pre COPI, ale aj pre ďalších novo identifikovaných kandidátov. "Naším cieľom je teraz nájsť molekuly, s ktorými môžeme špecificky zasahovať do interakcie medzi COPI a ATGL. Tie by mohli v budúcnosti otvoriť nové terapeutické možnosti liečby obezity a nadváhy," hovorí Beller.
COPI Complex je regulátorom lipidovej homeostázy
M. Beller a kol. al., PLoS Biol. 2008, DOI: 10,1371/journal.pbio.0060292
Citujte stránku takto: