Barbara O 'Neill, Burkolás és használatuk, szinkron (2021. február)

fehérje-cukor

A japán RIKEN-Max Planck Rendszerkémiai Biológiai Közös Kutatóközpont kutatói felfedeztek egy enzimet, amely megakadályozhatja az egerek elhízását. A Journal of Biological Chemistry folyóiratban megjelent tanulmány azt mutatja, hogy az ST6GAL1 enzim megakadályozza a zsírsejtek differenciálódását azáltal, hogy elősegíti a kulcscukor átvitelét egy olyan fehérjébe, amely részt vesz a zsírsejtek differenciálódásában.

A legtöbb fehérje funkciója módosítható a glükánoknak nevezett cukorláncok összekapcsolásával vagy eltávolításával - ezt a folyamatot glikozilezésnek nevezik. Mivel ez a folyamat befolyásolja egyes, az elhízással összefüggő betegségek - például cukorbetegség, tüdőtágulat és szív- és érrendszeri betegségek - kialakulását, a japán RIKEN-Max Planck Közös Kutatóközpontban Naoyuki Taniguchi által vezetett gelicol csoport feltételezte, hogy maga az elhízás közvetlenül összefügg normál glikozilezés. Ennek az elméletnek a tesztelésére az elhízás egérmodelljét alkalmazták, amelyet magas zsírtartalmú étrend mellett fejlesztettek ki, és a glikozil-transzferázok - enzimek, amelyek lehetővé teszik a cukrok fehérjékbe történő átvitelét - expressziós szintjének változását keresték.

Taniguchi kifejtette: "Szinte az összes glikánszintetizáló enzim elfogulatlan elemzésével azonosítani tudtunk egy specifikus glikánt, amely drasztikusan megváltozott az elhízás során."

A csapat megvizsgálta az elhízott egereket és a normál egereket, és összehasonlította a gének expresszióját a belső szervek zsírszövetében. Megállapították, hogy az ST6GAL1 enzim szintje 96% -kal alacsonyabb az elhízott egerekben, mint normál egereknél. Az elhízásban megváltozott génexpresszió azonosítása után a következő lépés annak meghatározása volt, hogy a hiányzó ST6GAL1 milyen folyamatot zavart meg, és ehhez meg kellett ismerni az ST6GAL1 aktivitás célját.

Mivel az ST6GAL1 köztudottan átviszi a cukor-sziálsavat a fehérjékbe, elhízott egerekben kerestek fehérjéket, amelyeket sokkal kevésbé módosítottak szialinsavval, mint normál egereknél. Találtak egy ilyen fehérjét, az úgynevezett integrin-ß1-et, amelyről ismert, hogy részt vesz a zsírsejtek érésében.

A csapat ezt követően zsírsejtként indukált sejtkultúrákban vizsgálta a folyamatot. Megállapították, hogy az St6gal1 expresszió valóban csökkent az adipocita differenciálódás során, és hogy az adipocita differenciálódás reverzibilis megelőzésére van lehetőség, amelyet az St6gal1 túlzott expressziójával lehet elérni, amely aztán aktiválta az integrin-β1 útvonalat.

A csapat ismét megvizsgálta az ST6GAL1 szerepét az in vivo súlygyarapodás megakadályozásában. Normál egereket tápláltak, és az St6gal1 kiküszöbölte ugyanazt a magas zsírtartalmú étrendet, és megállapította, hogy a kizárt egerek sokkal nagyobb súlyt kaptak, különösen a belsõ szerveik zsírszövetében.

Taniguchi megjegyzi, hogy "a kiütéses egerek adatai azt mutatták, hogy az ST6GAL1 in vivo elnyomja az adipogenezist, ami segíteni fogja a glikánokra, mint az elhízás szabályozó tényezőire való tekintés fontosságát."

Az ST6GAL1 valószínűleg módosítja az integrin-ß1-től eltérő fehérjéket és azt, ahogyan megakadályozza a zsírsejtek differenciálódását - az ún. Adipogenezis - még mindig nem egyértelmű.

"Ezekre a kérdésekre adott válasz érdekes kihívás a kutatásunk következő szakaszában" - mondja Taniguchi. "Rövid távon reméljük, hogy kifejlesztünk egy eszközt az St6gal1 in vivo szabályozására, hogy megakadályozzuk az egerek elhízását." Hosszú távon ez új glikánstratégiákhoz vezethet az elhízással kapcsolatos betegségek kezelésére.