Химики МГУ вместе с большой группой российских специалистов узнали, как белок миторегулин влияет на работу почек. Результаты исследования позволяют найти связь между внутриклеточными процессами и патологиями органов. Работа выполнена в рамках национального проекта «Наука и университеты». Результаты исследовании есть в журнале International Journal of Molecular Sciences.
По словам ученых, все клетки живого существа являются прототипами организма. В них, как и в человеческом теле, есть компоненты, которые отвечают за защиту, генерирование энергии и переваривание продуктов. Отмечается, что поломка внутри клетки нередко несет более тяжелые последствия, чем неполадки в функционировании кишечника или головные боли.
Как объяснили работники МГУ, митохондрия играет роль одной из самых важных органелл клеток для многоклеточных организмов. Основная задача митохондрии – давать организму энергию, которая образуется при окислении разных соединений. Также эти органеллы принимают участие в хранении и передаче наследственной информации: у митохондрии есть своя ДНК, которая наследуется по линии матери. Проблемы в работе органеллы равносильны генетическому заболеванию, которое начинается у потомства уже на этапе зарождения организма.
«Митохондриальные заболевания впервые обнаружили в 1988 году, сегодня ученые сообщают о сотнях генов, приводящих к нарушениям энергетических функций у животных и человека. Каждый ген в цепочке ДНК содержит информацию о белке, который производит клетка. Один из таких белков – миторегулин – ученые обнаружили не так давно, и его роль в организме стала предметом исследований и дискуссий. Известно, что этот пептид взаимодействует с ферментом, отвечающим за образование ненасыщенных жирных кислот и биосинтез холестерина», – пояснили ученые.
Недавно химики и биологи «выключили» ген миторегулина в клетках мышей и посмотрели на изменения. Результаты исследований показали, что мыши без миторегулина ускоренно накапливают жировую ткань и имеют иной состав метаболитов крови – значит, отсутствие пептида способствует появлению таких процессов во всем организме. В новой работе специалисты уделили внимание конкретному органу.
«Почки потребляют много энергии в процессе работы, поэтому сбой в работе митохондрий часто становится причиной заболевания этого органа. В данной работе мы установили, что инактивация гена миторегулина у мышей приводит к ускорению возрастных патологий почек. При этом пол мыши также имеет значение: у самцов мы наблюдали дегенерацию почечных канальцев, а у самок – замедление скорости фильтрации в клубочках. Причина этих нарушений кроется в нарушении работы дыхательного комплекса митохондрии, что мы фиксируем у мышей с "выключенным" геном миторегулина», – объяснил один из авторов работы, профессор кафедры химии природных соединений химического факультета МГУ Петр Сергиев.
В работе приняли участие коллективы ученых химического факультета МГУ, Института функциональной геномики МГУ, НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ и представили Дальневосточного федерального университета, Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова и Сколтеха.
В настоящий момент химики продолжают изучать роль миторегулина и других белков в клеточных процессах и механизмах функционирования органов. Ученые считают, что ряд этих и других исследований позволит выяснить цепочку причинно-следственных связей генетических митохондриальных недугов.