Белок Iditarod связывает выносливость, устойчивость к холоду и клеточное обновление у мух

Исследование, опубликованное в PNAS, идентифицировало у плодовых мух белок, отсутствие которого значительно затрудняет физическую активность в условиях холода.

Команда из Медицинской школы Мичиганского университета и Медицинской школы Университета Уэйн Стейт обнаружила этот белок, изучая метаболизм и влияние стресса на организм. Белок назвали Iditarod (Idit) — в честь знаменитой длинной гонки на собачьих упряжках на Аляске.

Учёные исследовали физиологический процесс аутофагии — удаления повреждённых частей клеток из организма. При скрининге генома мухи они нашли ген-кандидат, регулирующий этот критически важный «клеточный клининг».

Связь между аутофагией и Idit была продемонстрирована экспериментально:

• У мух с искусственно гиперактивированной аутофагией в глазах наблюдалась массовая гибель клеток и видимая дегенерация глаза.
• Инактивация гена Idit восстанавливала нормальную структуру глаза, что указывает на вовлечённость этого гена в процесс аутофагии.

При поиске гомолога (аналогичного гена) у человека лучшим совпадением оказался ген FNDC5 — предшественник белка иризина.

• Ранее было показано, что иризин — важный гормон, участвующий в формировании положительных эффектов физических упражнений на опорно-двигательный аппарат у млекопитающих, а также в адаптации к низким температурам.

Используя разработанный метод тренировки мух (инстинктивное лазание вверх по пробирке), исследователи обнаружили, что мухи, лишённые гена Idit:

• Имели сниженную выносливость при физической нагрузке.
• Не демонстрировали улучшений после тренировок.
• Не могли переносить холод.

Это указывает на то, что данное семейство генов, присутствующее как у беспозвоночных, так и у млекопитающих, консервативно в эволюции и выполняет важную функцию.

«Мы полагаем, что физические упражнения помогают очистить клеточную среду посредством аутофагии, — говорит ведущий автор Джун Хи Ли. — При интенсивной нагрузке происходит повреждение мышц, некоторые митохондрии начинают работать со сбоями. Процесс аутофагии активируется, чтобы очистить клетку от повреждённых органелл или токсичных побочных продуктов, и ген Idit, по-видимому, важен для этого процесса».

Авторы планируют связать эти результаты с предыдущими работами по изучению физических упражнений и физиологического стресса.