Открыт новый механизм клеточного «датчика энергии»

Международная группа учёных из Шотландии и Китая обнаружила новый механизм, с помощью которого клетки нашего тела «чувствуют» уровень глюкозы и переключаются на использование альтернативных источников «топлива». Исследование, опубликованное в журнале Nature, может иметь важное значение для понимания диабета.

Работа была сосредоточена на активности белка AMPK, который профессор Грэм Харди из Университета Данди впервые идентифицировал в 1990-х годах как ключевой регулятор энергетического баланса в организме.

• Традиционная роль AMPK: Этот фермент активируется, когда энергетический уровень в клетке падает (что отражается в соотношении химических веществ ATP, ADP и AMP, образующих своего рода «перезаряжаемую батарею»). AMPK стимулирует процессы производства энергии и подавляет энергозатратные процессы.
• Новое открытие: Работая с группой профессора Шэнцай Линя из Университета Сямыня (Китай), учёные выяснили, что клетки могут активировать AMPK иным способом — напрямую чувствуя нехватку глюкозы, ещё до падения общего энергетического уровня.
• Механизм: При дефиците глюкозы AMPK перемещается к структурам, называемым лизосомами. Это позволяет клетке вовремя включить пути метаболизма альтернативных видов топлива, например, жиров.

«Глюкоза — это первичное топливо, которое клетки "сжигают" для поддержания жизни, — пояснил профессор Харди. — Раньше считалось, что голодание по глюкозе активирует AMPK через известный механизм чувствительности к энергетическому статусу. Мы показали, что клетки могут чувствовать глюкозу совершенно другим способом».

Профессор Линь добавил, что ключевое значение работы — не только в описании механизма sensing уровня глюкозы, но и в понимании того, что глюкоза является сигналом статуса. Её снижение заставляет клетки переключаться с синтетических процессов (опосредованных другим регулятором метаболизма, mTORC1) на поиск альтернативных источников энергии.

Поскольку AMPK также вовлечён в развитие ожирения и рака, открытие может иметь широкие последствия для медицины. Однако для полного понимания его значения для здоровья человека потребуются дальнейшие исследования.