Исследователи выяснили роль белков UCP2 и UCP4 в клеточном метаболизме

Исследователи из Венского университета ветеринарной медицины (Vetmeduni Vienna) обнаружили, что разобщающие белки UCP2 и UCP4 участвуют в разных типах клеточного метаболизма. Это открытие позволяет выявлять изменения в клетках гораздо раньше, чем было возможно до сих пор. Работа опубликована в журнале PLOS ONE.

Белки UCP (uncoupling proteins) находятся в митохондриях — «энергостанциях» клетки. Из пяти известных UCP до сих пор была понятна только функция UCP1 (теплопродукция). Функции остальных (UCP2–UCP5) оставались загадкой. Команде из Департамента физиологии и биофизики впервые удалось объяснить роль UCP2 и UCP4.

UCP2 в стволовых и раковых клетках

В более ранних исследованиях иммунных клеток ведущий автор Анне Руппрехт показала, что UCP2 может быть связан с повышенным метаболизмом. Такой же усиленный метаболизм характерен для эмбриональных стволовых клеток мышей, которые быстро и постоянно делятся, как и раковые клетки. В этих клетках было обнаружено большое количество UCP2.

UCP4 в нервных клетках

В отличие от UCP2, UCP4 обнаруживается только в нервных клетках (нейронах), метаболизм которых сильно отличается (они редко делятся). Исследуя модель дифференцировки эмбриональных стволовых клеток в нейроны, учёные выяснили, что UCP2 присутствует в быстро делящихся стволовых клетках, но в момент дифференцировки заменяется на UCP4.

«Тот факт, что мы нашли UCP2 в одном случае, а UCP4 — в другом, впервые доказывает, что эти белки связаны с разными типами клеточного метаболизма», — пояснила профессор Елена Поль.

В нейробластомных клетках (злокачественно изменённых нервных клетках) исследователи обнаружили только UCP2, в то время как обычный для нейронов белок UCP4 отсутствовал. Похоже, UCP4 теряется в клетках, которые становятся быстро делящимися раковыми.

UCP для ранней диагностики заболеваний

Состав белков UCP в клетках раскрывает информацию об их текущем состоянии:

• UCP2 может служить ранним индикатором превращения клетки в раковую и потенциально позволит классифицировать злокачественность опухоли.
• Нарушение механизма в нервных клетках, связанное с UCP4, может привести к функциональным расстройствам и, например, к нейродегенеративным заболеваниям вроде болезни Паркинсона.