Nature Cell Biology: аминокислота лейцин помогает клеткам вырабатывать больше энергии
Ученые из Кельнского университета раскрыли новый механизм, с помощью которого аминокислота лейцин усиливает работу митохондрий — клеточных структур, отвечающих за производство энергии. Оказалось, что вещество защищает важные митохондриальные белки от разрушения и тем самым повышает эффективность энергетического обмена. Работа опубликована в журнале Nature Cell Biology.
Митохондрии часто называют "энергетическими станциями" клетки, поскольку именно они обеспечивают организм энергией. Их активность постоянно меняется в зависимости от потребностей тканей, однако механизмы, с помощью которых клетки реагируют на поступающие питательные вещества, до сих пор были изучены не полностью.
Авторы работы под руководством профессора Торстена Хоппе обнаружили, что лейцин способен подавлять разрушение белков, расположенных на внешней мембране митохондрий. Эти белки отвечают за транспорт молекул, необходимых для энергетического обмена.
Когда белки сохраняются, митохондрии эффективнее производят энергию и быстрее адаптируются к возросшим потребностям клетки.
"Мы были рады обнаружить, что уровень питательных веществ в клетке, особенно концентрация лейцина, напрямую влияет на производство энергии. Этот механизм позволяет клеткам быстро адаптироваться к повышенным энергетическим потребностям в условиях избытка питательных веществ", — отметил первый автор работы Цяочу Ли.
Лейцин относится к незаменимым аминокислотам: организм не способен синтезировать его самостоятельно, поэтому он должен поступать с пищей. Больше всего его содержится в мясе, молочных продуктах, бобовых и чечевице. Ранее лейцин был известен прежде всего как компонент синтеза белка.
Исследователи также выявили важную роль белка SEL1L. Обычно он входит в систему клеточного контроля качества и отвечает за удаление повреждённых или неправильно свернутых белков.
По данным работы, лейцин подавляет активность SEL1L, из-за чего митохондриальные белки разрушаются реже. Это повышает эффективность работы митохондрий и увеличивает производство энергии.
По мнению исследователей, результаты показывают, что питательные вещества не только служат источником энергии, но и напрямую управляют работой клеток на молекулярном уровне. В будущем это может помочь в разработке методов лечения онкологических и метаболических заболеваний, связанных с нарушением энергетического обмена.