Научные достижения химического факультета
Ученые МГУ с коллегами нашли выключатель митохондрий
Российские ученые нашли выключатель митохондрий
Коллектив ученых
Института функциональной геномики и Химического факультета МГУ им. Ломоносова
совместно с Сколтехом и МГНЦ им. Бочкова изучил влияние белка миторегулина на
важные процессы в клетках организмов мышей. Полученные результаты станут
опорной точкой в исследовании функционирования энергетической фабрики клетки –
митохондрии и приблизят понимание наследственных заболеваний человека. Это одна
из задач, реализуемых при помощи мегагранта №075-15-2021-1062 в рамках нацпроекта "Наука и университеты". Работа
опубликована в журнале Biochimie.
Все живые существа состоят
из клеток, которые можно назвать прототипами целого организма. В них, также как
и в теле человека или животного, есть компоненты, отвечающие за переваривание
продуктов, образование энергии, защиту клетки. Но если при боли в желудке мы
всегда можем обратиться к врачу, то с клетками все не так просто: когда что-то
ломается внутри них, это может повлечь за собой изменения в работе всех
жизненно важных органов: сердца, мозга, почек и печени.
Митохондрия – одна из
органелл клетки, которая играет важную роль в жизни многоклеточных организмов.
Это энергетическая станция клетки, она окисляет различные соединения (в том
числе жирные кислоты) и использует образующуюся энергию для синтеза АТФ –
универсального источника энергии для большинства биохимических процессов в
живом организме. Митохондрии имеют свою ДНК, которая наследуется по материнской
линии. Поэтому если в работе митохондрии происходит какой-то сбой – клетки
"сломаются" у следующего поколения уже на этапе зародыша. Впервые
митохондриальные болезни обнаружили в 1988 году, сейчас насчитываются уже сотни
мутаций генов -- фрагментов ДНК – приводящих к нарушениям энергетических
функций в организмах людей и животных. Каждый ген содержит информацию об одном
из белков, которые производит клетка. Один из таких белков – миторегулин –
ученые открыли совсем недавно, и его роль в клетке и организме остается
предметом споров. Известно, что этот пептид взаимодействует с ферментом,
отвечающим за удлинение, насыщение жирных кислот и биосинтез холестерина. Но
что произойдет, если ген миторегулина "выключится"?
На этот вопрос ответили
ученые МГУ, Сколтеха и Медико-генетического научного центра им. Бочкова. Они
выключили ген миторегулина в организме мышей, а затем наблюдали за изменениями
состава сыворотки крови. Оказалось, что белок влияет не только на единичные
процессы в клетке: "Мы выяснили, что мыши с инактивированным геном миторегулина
накапливают жировую ткань на жирной диете гораздо эффективнее, чем это делают
мыши без изменений в генотипе. Также мы заметили, что состав метаболитов крови
у мышей без миторегулина существенно изменился – это говорит об изменениях или
поломке в процессах обмена веществ, -- рассказывает один из авторов работы,
профессор кафедры химии природных соединений Химического факультета и директор
Института функциональной геномики МГУ, д.х.н. Петр Сергиев. -- Отсюда мы можем сделать вывод, что у
мышей с направленно измененным геномом ("выключенным" геном миторегулина)
снижена функциональная активность митохондрий, и они могут служить моделью
митохондриальных патологий человека", -- заключает автор.
