SA: спустя 50 лет раскрыт точный механизм работы "энергетических станций" клетки
Понадобилось полвека, чтобы понять, как работает важнейшая молекулярная машина в наших митохондриях — органеллах, которые называют "энергетическими станциями" клетки. Исследователи из Кембриджского университета с помощью криоэлектронной микроскопии впервые подробно рассмотрели, как митохондриальный переносчик пирувата помогает организму вырабатывать топливо из сахаров.Работа опубликована в журнале Science Advances (SA).
Пируват — это вещество, которое образуется при расщеплении сахаров. Чтобы получить максимум энергии из него, молекула должна попасть внутрь митохондрий. Однако внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для пирувата, и на помощь приходит особый белок — митохондриальный переносчик пирувата.
"Он работает как шлюз на канале: одна "дверь" открывается, чтобы впустить пируват, затем закрывается, и открывается другая, чтобы пропустить молекулу внутрь", — объяснил профессор Эдмунд Куньи.
Хотя само существование этого транспортного механизма было предложено еще в 1971 году, только сейчас удалось разглядеть его структуру на атомном уровне. Это стало возможным благодаря криоэлектронной микроскопии, увеличивающей изображение в 165 тысяч раз.
Понимание механизма этого "шлюза" открывает возможности для создания новых лекарств. Пируват играет центральную роль в метаболизме, и регулирование его поступления в митохондрии может помочь лечить такие заболевания, как диабет, жировой гепатоз, болезнь Паркинсона, некоторые виды рака — и даже облысение.
Например, определенные опухоли, включая рак простаты, потребляют большое количество пирувата. Блокируя переносчик, можно лишить раковые клетки источника энергии и остановить их рост. А в случае жировой болезни печени — заставить клетки сжигать накопленный жир.
"Мы теперь можем увидеть, как лекарственные молекулы "вставляются" внутрь переносчика, блокируя его работу. Это открывает путь к созданию препаратов нового поколения — точных, эффективных и безопасных", — отметил Куньи.