25 августа 2019, воскресенье, 20:51
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

11 августа 2014, 16:00

Без походов в фитнес-клуб

Выключение или ингибирование всего одного белка помогает справиться с ожирением. Это происходит из-за превращения обычного жира в так называемый бурый жир. Таковы результаты исследования группы ученых из штата Индиана, опубликованные в журнале Nature Medicine.

Все клетки эукариотических организмов содержат митохондрии. Митохондрии в клетках отвечают за выработку энергии – синтез молекул АТФ. Синтез АТФ происходит за счет переноса специальными белковыми комплексами электронов и протонов через мембрану митохондрий, именно поэтому у митохондрий такая складчатая поверхность – это позволяет увеличить площадь мембраны, не увеличивая общего объема митохондрии. У бактерий нет митохондрий, у них этот процесс идет непосредственно на клеточной мембране, отделяющей бактерию от окружающего мира. Фактически, митохондрия – это и есть бывшая бактерия, поселившаяся в симбиозе с другой клеткой.

После того, как человек съедает еду, в пищеварительном тракте она расщепляется на белки, жиры и углеводы и в таком виде попадает в клетки. Затем уже в клетках (в эукариотических клетках – внутри митохондрий) углеводы расщепляются до глюкозы, глюкоза окисляется до пирувата, а пируват при наличии кислорода отправляется в цикл Кребса. В цикле Кребса определенные молекулы присоединяют к себе электроны и переносят их на мембрану – в дыхательную цепь. Эти электроны движутся по дыхательной цепи, создавая ток протонов через мембрану. Когда протон проходит через специальный канал в АТФ-синтазе, он тратит свою энергию на образование богатой энергией связей фосфорной кислоты. В таком виде эта энергия запасается и может транспортироваться к любому месту в клетке, где она нужна. Излишки энергии запасаются в виде жиров в адипоцитах белой жировой ткани. Излишнее запасание и приводит к ожирению и связанным с ними проблемам.

Может ли протон на мембране митохондрии постигнуть другая судьба? Может. Например, гормоны щитовидной железы могут вызывать разобщение дыхательной цепи, они переносят протоны через мембрану мимо АТФ-синтазы. Энергия таких протонов просто превращается в тепло. Поэтому при повышенном уровне гормонов щитовидной железы люди часто бывают худыми при нормальном и даже повышенном аппетите, и они лучше переносят холод, а жару – хуже.

Но есть и другой вариант. В организме человека содержится бурый жир, особенно много его у новорожденных. В нем содержатся специальные митохондрии, в которых протоны проходят сквозь мембрану через белок термогенин, превращая свою энергию не в АТФ, а в тепло. Легче всего бурый жир нащупать у себя в верхней части спины и шее – там он окружает сонную артерию, по которой кровь поступает в мозг.

Хорошая новость: под действием гормона ирисина белый жир может превращаться в бурый. Синтез ирисина усиливается после физических упражнений.

Для тех, кто не любит упражнений, тоже есть хорошие новости. Они как раз и относятся к работе ученых из Индианы. В работе было показано, что инактивация или ингибирование сигнального белка Notch-1 приводило к превращению у мышей белого жира в бурый.

Сигнальный путь Notch играет огромную роль в развитии и жизнедеятельности самых разных частей организма. Фактически, с его помощью соседние клетки могут общаться и «договариваться» о совместной деятельности или распределении ролей. Белок Notch-1 частично расположен в мембране клетки, частично внутри, частично снаружи. Это белок-рецептор. Он может связывать сигнальные молекулы-лиганды, поступающие от других клеток и передавать сигнал через другие молекулы дальше, в ядро. В ядре такой сигнал меняет активность генов-мишеней.

Специфическое подавление синтеза этого белка в жировой ткани приводило к увеличению процента клеток бурого жира среди общего числа жировых клеток, увеличению синтеза термогенина, большему расходу энергии у таких мышей и лучшей переносимости ими высокожировой диеты. Специфическая активация Notch-1 приводила к обратным результатам. Фармакологическое ингибирование сигнального каскада Notch у мышей, уже страдающих ожирением, приводило к снижению веса, снижению уровня глюкозы в крови и повышению уровня синтеза термогенина в жировых клетках. Из этого можно сделать вывод, что Notch можно использовать как мишень для лечения ожирения.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.