Исследование объясняет, какие белки в клетках организма наиболее важны для усвоения сахара после физических упражнений.
Международная команда исследователей разработала новый подход к определению того, какие белки в наших клетках наиболее важны для увеличения усвоения сахара после физических упражнений — важное преимущество физических упражнений, которое может помочь поддерживать хороший уровень сахара в крови.
Результаты этой работы опубликованы в декабрьском номере международного исследовательского журнала Nature Biotechnology, ставшего результатом глобального сотрудничества ученых Сиднейского университета и Копенгагенского университета.
Измерение белки непосредственно в мышцах человека с помощью передовой технологии, называемой масс-спектрометрией, исследователи обнаружили, что у каждого человека есть свой собственный уникальный "отпечаток" активности белка.
Метод, который они разработали, определяет изменения в белках, которые различаются у разных участников исследования так же, как и поглощение сахара.
Используя этот метод, они раскрыли механизм, с помощью которого физические упражнения увеличивают усвоение сахара мышцами после стимуляции инсулином, обеспечивая новое понимание этого сложного процесса.
“Мы все знаем, что физические упражнения полезны, но они также помогают предотвратить определенные заболевания. Например, это улучшает способность мышц поглощать сахар из крови после еды”,-сказал старший соавтор профессор Дэвид Джеймс, лауреат премии ARC.
“Когда этот процесс терпит неудачу, он называется "преддиабетом" —фактором риска многих заболеваний, включая болезни сердца, диабет 2 типа и некоторые виды рака. Исследователи не знают, что вызывает преддиабет, но если бы они знали, то могли бы разработать лекарства для лечения этого состояния до того, как оно вызовет заболевание”.
Поглощение сахара мышцами осуществляется набором молекулярных машин, называемых белками.
Этот процесс начинается со связывания небольшого белка инсулина с другими белками рецепторами на поверхности жировых и мышечных клеток. Это запускает каскад из тысяч белковых сигналов внутри клетки — процесс, называемый "фосфорилированием". В конечном счете эти сигналы фосфорилирования открывают белковые “двери”, доставляя сахар в клетки.
Мы знаем, что при преддиабете многие из этих сигналов являются дефектными, но мы не знаем, какие из них наиболее важны.
Элиза Нидхэм, невролог Сиднейского университета и ведущий автор исследования, сказала, что ключевой проблемой является сложность фосфорилирования.
“Физические упражнения включают тысячи изменений сигналов фосфорилирования, и мы не знаем, какие из них наиболее важны для регулирования благотворного воздействия физических упражнений”, - сказала г-жа Нидхэм.
“Чтобы решить эту проблему, мы разработали метод, называемый”персонализированная фосфопротеомика".
Используя этот подход, команда открыла новый механизм, с помощью которого мышечные клетки человека координируют реакцию на физические упражнения и инсулин.
“Различия между индивидуумами означают, что существуют значительные биологические различия в фосфорилировании — это как молекулярный "отпечаток пальца"", - сказал старший соавтор доктор Шон Хамфри из Центра Чарльза Перкинса.
“Это снижает вероятность выявления наиболее важных ответов. Вместо того, чтобы рассматривать это как препятствие, мы использовали это в своих интересах”.
Оригинальное исследование: Закрытый доступ.
“Персонализированная фосфопротеомика определяет функциональную сигнализацию преддипбета” Элизы Дж. Нидхэм и др. Биотехнология природы
