Барбара О 'Ніл, Плитка та їх використання, дубляж (лютий 2021)

ожиріння

Дослідники спільного дослідницького центру хімічної біології систем RIKEN-Max Planck в Японії виявили фермент, який може запобігти ожирінню у мишей. Опубліковане в Journal of Biological Chemistry, дослідження показує, що фермент ST6GAL1 запобігає диференціації жирових клітин, допомагаючи переносити ключовий цукор до білка, який бере участь у диференціації жирових клітин.

Функцію більшості білків можна змінити, приєднавши або видаливши цукрові ланцюги, які називаються гліканами - процес, який називається глікозилюванням. Оскільки цей процес впливає на розвиток деяких захворювань, пов’язаних із ожирінням - таких як діабет, емфізема та серцево-судинні захворювання - команда геліколу під керівництвом Наоюкі Танігучі із Спільного дослідницького центру RIKEN-Max Planck у Японії припустила, що саме ожиріння безпосередньо пов’язане з порушеннями в нормальне глікозилювання. Для перевірки цієї теорії вони використовували мишачу модель ожиріння, яка була розроблена з дієтою з високим вмістом жиру, і шукали зміни рівня експресії глікозилтрансфераз - ферментів, що дозволяють переносити цукру до білків.

Танігуті пояснює: "Використовуючи неупереджений аналіз майже всіх ферментів, що синтезують глікан, ми змогли визначити конкретний глікан, який різко змінився під час ожиріння".

Команда дослідила мишей з ожирінням та нормальних мишей та порівняла експресію генів у жировій тканині внутрішніх органів. Вони виявили, що рівень ферментів ST6GAL1 був на 96% нижчим у мишей із ожирінням, ніж у звичайних мишей. Після виявлення експресії гена, яка була змінена при ожирінні, наступним кроком було визначити, який саме процес був порушений відсутнім ST6GAL1, і це вимагало знання цілі активності ST6GAL1.

Оскільки відомо, що ST6GAL1 переносить цукор сиалової кислоти до білків, вони шукали білки у мишей із ожирінням, які були модифіковані сиаловою кислотою набагато менше, ніж у звичайних мишей. Вони виявили один такий білок, який називається інтегрин-ß1, який, як відомо, бере участь у дозріванні жирових клітин.

Потім команда вивчала процес у культурах клітин, які були індуковані як жирові клітини. Вони виявили, що експресія St6gal1 дійсно знижується під час диференціації адипоцитів і що існує оборотна профілактика диференціації адипоцитів, яка може бути досягнута шляхом надмірного вираження St6gal1, який потім активує шлях інтегрину-β1.

Команда знову дослідила роль ST6GAL1 у запобіганні набору ваги in vivo. Вони годували нормальних мишей, а St6gal1 виключив ту саму дієту з високим вмістом жиру і виявив, що виключені миші набирали набагато більше ваги, особливо в жировій тканині своїх внутрішніх органів.

Танігучі зазначає, що "дані від нокаутованих мишей показали, що ST6GAL1 пригнічує адипогенез in vivo, що допоможе підтвердити важливість розгляду гліканів як регулюючих факторів ожиріння".

ST6GAL1, ймовірно, модифікує білки, крім інтегрину-ß1, і спосіб запобігання диференціюванню жирових клітин - так званий Адипогенез - досі незрозумілий.

"Відповідь на ці питання є цікавим викликом для наступного етапу нашого дослідження", - говорить Танігуті. "У короткостроковій перспективі ми сподіваємось розробити засоби для підвищення регуляції St6gal1 in vivo для запобігання ожиріння у мишей". У довгостроковій перспективі це може призвести до нових гліканових стратегій для лікування захворювань, пов’язаних з ожирінням.