Новая функция фермента метаболизма глюкозы

Функция гликолитического фермента гексокиназы 1 различается в зависимости от её локализации внутри клетки, как показало исследование Northwestern Medicine, опубликованное в Molecular Cell.

Фермент использует разные пути для регуляции переработки глюкозы или иммунного ответа, что определяется тем, связан ли он с митохондриями или находится в цитоплазме.

«Гликолитическая функция этого фермента известна десятилетиями, но мы показали, что эта функция зависит от клеточной локализации фермента», — сказал Хоссейн Ардехали, доктор медицины и философии, старший автор исследования.

После того как глюкоза попадает в клетку, она должна быть «обработана» гексокиназой, прежде чем её можно будет использовать.

Большая часть гексокиназы связана с митохондриями, подготавливая глюкозу для гликолиза, но гексокиназы также присутствуют в цитозоле. Специфическая функция цитозольной гексокиназы была плохо изучена, поэтому исследователи изучили эффекты удаления митохондриальных связывающих доменов у гексокиназы в макрофагах мышей, что вынудило фермент находиться в цитозоле этих клеток.

Введение этим мышам большой дозы липополисахарида привело к вредному воспалению. В ходе экспериментов было обнаружено, что цитозольная гексокиназа задействует совершенно иной путь по сравнению с митохондриальной.

«Вместо этого эти метаболиты перенаправляются в другие пути, такие как пентозофосфатный путь, который очень важен для регуляции воспаления», — сказал Адам Де Хесус, ведущий автор исследования.

Открытие совершенно новой функции хорошо известного фермента в зависимости от его локализации поднимает вопросы о его эффектах в других типах клеток, таких как Т-клетки и нейроны.

«Простое перемещение его из митохондрий в цитоплазму даёт совершенно другую функцию», — сказал Ардехали.