Голод і вправи очищають клітини від дефектних білків. Нове дослідження

Учені з Гарвардської медичної школи (США) з'ясували, що фізичні вправи і голодування можуть прискорити видалення непотрібних білків з клітин. Дослідження опубліковане в журналі PNAS.

Фізіологія людини безпосередньо пов'язана з нормальною роботою і здоров'ям клітин. Для правильного функціонування клітин необхідно постійне видалення дефектних білків. Так, деякі ліки можуть підвищувати рівень молекул цАМФ (передає сигнали від деяких гормонів), завдяки чому видаляються небажані білки. Молекули убіквітину, задіяні при цьому, маркують старі, дефектні й токсичні білки, а потім передають їх на руйнування спеціальним клітинним блокам утилізації білка, які називаються протеасома 26S. Цей процес називається убіквітин-протеасомний шлях, або «поцілунок смерті».

Своєчасне руйнування дефектних або токсичних білків важливо для людей з нейродегенеративними захворюваннями, такими як бічний аміотрофічний склероз і хвороба Альцгеймера. Однак надто активна стимуляція руйнування таких білків (або надмірне їх видалення) може призвести до виснаження м'язів у людей з іншими захворюваннями, наприклад, у онкопацієнтів, а то і взагалі викликати атрофію м'язів.

У новому дослідженні було виявлено, що клітинний рівень молекул, які запускають процес руйнування і видалення дефектних білків, може регулюватися не тільки ліками, але і коливанням рівня гормонів, що утворюються при фізичних вправах або в результаті голодування. Було з'ясовано, що фізичні вправи підвищують рівень цАМФ, а це збільшує молекулярні мітки деградації білка. Голодування ж протягом 12 годин аналогічно діє на шлях розщеплення білка.

Також вчені з'ясували, що деякі гормони, такі як глюкагон (стимулятор глюкози), адреналін і вазопресін (антидіуретичний гормон) теж беруть участь у деградації білка.

Отримані результати показують, що в організмі існує вбудований механізм для запуску молекулярного способу видалення дефектних білків, який дуже важливий для здатності клітин адаптуватися до нових умов.