У США ожиріння та діабет є широко поширеними захворюваннями. Мікропротеїни, невеликі білки, раніше не розглядалися в дослідженнях, але останні дослідження показують, що вони відіграють вирішальну роль у метаболізмі. Дослідники з Інституту Солка виявили, що і білий, і бурий жир містять численні невідомі мікробілки, і один із цих мікробілків, Gm8773, має здатність підвищувати апетит у мишей.
Висновки, нещодавно опубліковані в журналі Cell Metabolism, можуть призвести до терапії для збільшення ваги при певних захворюваннях, наприклад під час хімієтерапія раку. Відкриття командою цих мікробілків також надає науковій спільноті цінні ресурси для подальшого вивчення мікробілків.
«Життєво важливо краще зрозуміти процеси, які регулюють ожиріння та метаболічний стан, щоб забезпечити покращену терапію в майбутньому», — каже професор Солк Алан Сагателіан, співавтор дослідження та керівник кафедри доктора Фредеріка Полсена. «Наявність цього списку мікробілків допоможе галузі метаболізму у виявленні нових гравців у різноманітних метаболічних захворюваннях. І ми продемонстрували один біологічно активний мікропротеїн, який сприяє харчуванню, а також інші мікропротеїни, які беруть участь у жировому обміні».
Жирова тканина виділяє багато різних білків для регулювання харчування, енергетичного балансу та виробництва тепла. Білий жир, відомий як «поганий жир», часто знаходиться прямо під шкірою та в області живота. Цей тип жиру діє як запас енергії й пов’язаний з ожирінням та іншими захворюваннями, спричиненими надмірною вагою. Навпаки, бурий жир або «хороший жир» розташований навколо плечей і вздовж спинного мозку. Коричневий жир асоціюється з правильним харчуванням, фізичними вправами та здоров’ям.
У цьому дослідженні вчені використали інноваційні технології геноміки, щоб дослідити коричневий, білий і бежевий жир (ще один тип жиру з властивостями, схожими як на білий, так і на коричневий жир) у мишачих клітинах. Вони виявили 3877 генів, які виробляють мікробілки як у білому, так і в бурому жирі. Крім того, вони досліджували рівні цих генів у мишей, яких годували західною дієтою з високим вмістом жиру, і пов’язали сотні мікробілків зі змінами в метаболізмі жирової тканини. Загалом, аналіз вперше висвітлює багато ймовірно метаболічно значущих мікробілків.
«Ми надали дорожню карту, як найкраще використовувати наші дані, щоб зв’язати та зрештою схарактеризувати роль мікробілків у фундаментальних метаболічних шляхах», — каже перший автор Томас Мартінез, колишній докторант лабораторії Сагателіана, який зараз є доцентом Каліфорнійського університету.
Команда також зосередилася на мікробілку під назвою Gm8773, розташованому в центрі живлення мозку, що називається гіпоталамусом. Розташування мікробілка в мозку свідчить про те, що він може відігравати певну роль в апетиті. Дійсно, коли вчені вводили Gm8773 мишам з ожирінням, миші споживали більше їжі. Існує також людський ген, схожий на Gm8773, який називається FAM237B, і цей ген може діяти подібним чином у людей, сприяючи харчуванню. На думку дослідників, цей мікропротеїн можна згодом перетворити на терапевтичний засіб, який сприятиме збільшенню ваги у тих, хто відчуває екстремальну втрату ваги.
«Нові мікробілки, представлені в нашому дослідженні, є захоплюючими відкриттями для галузі метаболізму та для вивчення біології жиру», — каже співавтор Кріс Барнс, колишній співробітник Novo Nordisk Research Center Seattle, Inc., нині керівник відділу протеоміки у Velia. Терапевтика. «Ми сподіваємося, що цей ресурс буде використано для створення численних нових експериментальних гіпотез для наукової спільноти для перевірки у власних лабораторіях, і що ця робота призведе до виявлення нових механізмів у біології».