Заблокировав «шлюз» в митохондриях, можно бороться с раком, ожирением печени и облысением
Учёные из Отдела биологии митохондрий Совета по медицинским исследованиям (MRC) Кембриджского университета определили структуру и механизм работы молекулярной машины, которая транспортирует пируват в митохондрии. Эта машина, известная как митохондриальный переносчик пирувата, была впервые предложена в 1971 году, но только сейчас её удалось визуализировать в атомном масштабе с помощью криоэлектронной микроскопии. Результаты опубликованы в Science Advances.
Как работает переносчик
Митохондрии окружены двумя мембранами. Внутренняя мембрана непроницаема для пирувата — молекулы, образующейся при расщеплении сахаров в клетке. Переносчик работает по принципу шлюза:
- Открывается внешняя «заслонка», и пируват входит в переносчик.
- Внешняя заслонка закрывается, а внутренняя — открывается, позволяя молекуле попасть в митохондрию.
«Это работает как шлюз на канале, но в молекулярном масштабе», — пояснил профессор Эдмунд Кунджи.
Попадая в митохондрии, пируват помогает увеличить производство клеточного топлива АТФ в 15 раз.
Терапевтический потенциал
Блокировка этого переносчика может стать новым подходом к лечению различных заболеваний, поскольку заставляет организм искать альтернативные источники энергии (жиры или аминокислоты).
- Жировая болезнь печени: Блокировка может стимулировать использование опасного жира, накопленного в клетках печени.
- Рак: Некоторые опухолевые клетки (например, при раке простаты) очень «прожорливы» и производят избыток переносчиков пирувата. Их блокировка может лишить раковые клетки энергии.
- Облысение: Ингибирование переносчика в клетках волосяных фолликулов приводит к превращению пирувата в лактат, что активирует рост волос.
Криоэлектронная микроскопия позволяет увидеть, как потенциальные лекарства связываются с переносчиком, чтобы «заблокировать шлюз». Это открывает новые возможности для разработки целевых препаратов.