Ученые из Кёльнского университета обнаружили механизм, с помощью которого лейцин – аминокислота из белковой пищи – может повышать выработку энергии в клетках. Речь не о быстром “заряде бодрости”, а о работе митохондрий – клеточных структур, которые обеспечивают организм энергией. Исследование опубликовано в Nature Cell Biology.
Лейцин – незаменимая аминокислота: организм не производит ее сам, поэтому получает с пищей. Она содержится в продуктах, богатых белком, в том числе в мясе, молочных продуктах, бобах и чечевице. Раньше лейцин в первую очередь связывали со строительством белков, но новая работа показала еще одну роль.
Исследователи выяснили, что лейцин помогает сохранять белки на внешней мембране митохондрий. Эти белки участвуют в переносе важных метаболических молекул внутрь митохондрий, а значит, поддерживают производство энергии. Когда лейцин защищает их от разрушения, митохондрии работают эффективнее.
“Мы были в восторге, обнаружив, что питательный статус клетки, особенно уровень лейцина, напрямую влияет на выработку энергии”, – сказала первый автор исследования Цяочу Ли. По ее словам, такой механизм позволяет клеткам быстро подстраиваться под повышенные энергетические потребности, когда питательных веществ достаточно.
Ключевым участником процесса оказался белок SEL1L. Обычно он работает как часть клеточной системы контроля качества: помогает находить поврежденные или неправильно свернутые белки и отправлять их на разрушение. Но лейцин, как показало исследование, снижает активность SEL1L у митохондрий. В результате нужные митохондриальные белки разрушаются меньше, а энергетическая система клетки усиливается.
Авторы сразу предупреждают: вмешиваться в этот механизм нужно осторожно. SEL1L важен для долгосрочного здоровья клетки, потому что помогает не допускать накопления поврежденных белков. Если просто “выключить” такую систему, можно получить не пользу, а новые проблемы.
Ученые также проверили механизм на круглых червях Caenorhabditis elegans и клетках рака легких человека. Нарушения в расщеплении лейцина ухудшали работу митохондрий у червей и были связаны с проблемами фертильности. А в раковых клетках некоторые мутации, влияющие на метаболизм лейцина, помогали клеткам выживать. Поэтому открытие может быть важным не только для изучения обмена веществ, но и для будущих исследований рака.
Главный вывод работы: питательные вещества не просто “питают” организм, а могут напрямую менять молекулярные настройки клетки. Но это не рекомендация принимать лейцин в добавках: исследование раскрывает биологический механизм, а не готовый способ лечения.
Smartpress.by ранее писал о другом открытии, связанном с клеточной энергией: исследователи из Йельской медицинской школы выяснили, как кофермент A, производная витамина B5, попадает в митохондрии. До 95% этой молекулы находится именно там, а понимание ее транспорта может помочь изучать болезни, связанные с нарушением метаболизма и работы митохондрий.
