Im Punkt Am 3. März der Natur, berichten Johns- Hopkinsforscher, dass zwei Proteine, die für sehr verschiedene Aktivitäten am bekanntesten sind wirklich, zusammen kommen, die Leber zu eine zuckerproduzierende Fabrik zu machen, wenn Nahrung knapp ist.
Weil die Produktion der Leber des Zuckers ein zerstörendes Problem in den Leuten mit Diabetes ist, wäre möglicherweise die Interaktion der Proteine ein Ziel, damit zukünftige Drogen die Krankheit kämpfen, sagen die Forscher.
Unter normalen Umständen ist die Produktion der Leber des Zuckers ein Backup-Plan, der Überleben während des Nahrungsdefizits aktiviert; das Gehirn und die bestimmten anderen kritischen Organe beruhen auf Zucker -- speziell Glukose -- für die Energie zur Funktion. In den Leuten mit Diabetes jedoch ermittlt die Leber nicht die ankommenden Kalorien, und sie hält, Glukose zu machen, wenn sie nicht sollte.
Die Forscher entdeckten, dass, in fastenden Mäusen, die Produktion der Leber des Zuckers in hohen Gang weil die Mengen und Aktivitäten der zwei Proteine trat, genannt sirtuin1 und PGC1-alpha, erhöht, als diätetische Kalorien nicht erhältlich waren. Sobald Mäuse geführt wurden, gingen Niveaus der zwei Proteine unten und Zuckerproduktion hörte auf.
„Es ist keine Übereinstimmung,“ sagt Pere Puigserver, Ph.D., ein Assistenzprofessor der Zellbiologie an der Universität John Hopkins-Schule des Instituts der Medizin für Grundlegende Biomedizinische Wissenschaften. „Die zwei Proteine binden wirklich miteinander, und ohne sirtuin1, kann PGC1 Glukose nicht machen.“
Eine aktuelle Diabetes-kämpfende Droge, metformin, Blöcke tritt in den Glukose-Herstellungsprozeß, aber die neue Forschung kennzeichnet einen kritischen regelnden Schritt, den die Forscher konnten auch anvisiert werden sagen.
PGC1, das Puigserver im Jahre 1998 als promovierter wissenschaftlicher Mitarbeiter in Harvard trennte und klonte, steuert Genexpression in der Leber und in anderen Geweben. In der Leber startet es die Umwandlung von Fetten in Zucker, besonders wenn Zugriff zur Nahrung begrenzt ist. Aber niemand kannte genau, wie es war esteuert, benötigte oder was sonst es möglicherweise, um den Zucker-Herstellungsprozeß zu starten.
Sirtuin1, wie seine sirtuin Verwandten, ist für das Löschen von molekularen „Dekorationen“ auf Proteinen am bekanntesten, die DNS, zu organisieren helfen und Zugriff zu den Genen einzuschränken. Es fällt, dass sirtuin1 auch diese Dekorationen von PGC1 löscht, und dann die Überreste aus, die zu PGC1 gesprungen werden, während es oben den Zucker-Herstellungsprozeß beginnt, die gefundenen Forscher.
„Weil beide Proteine gefordert werden, damit die Leber Zucker macht, hülfe möglicherweise das Anvisieren von sirtuin1 auf eine sehr spezifische Art Steuerzuckerproduktion in den Leuten mit Diabetes,“ sagt Puigserver. „Sirtuin1 wirkt auf viele verschiedenen Proteine ein, und es ist gerade diese eine Interaktion, die Sie würden verhindern wollen.“
Aber, er sagt, hat PGC1 eine ungewöhnlich enge Beziehung mit sirtuin1, das möglicherweise für verhältnismäßig einfaches Sammeln macht. PGC1, anders als die überwiegende Mehrheit von Proteinen, verwendet nur sirtuin1, um seine „Dekorationen zu löschen,“ Rufacetylgruppen. Die Meisten anderen Proteine können die Gruppen haben, die weg durch einige verschiedene Enzyme gezupft werden.
„PGC1 ist ein „sauberes“ Ziel für sirtuin1,“ sagt Puigserver. „Wenn sirtuin1 nicht erhältlich ist, wird PGC1 in den Acetylgruppen abgedeckt, und das Acetyl-bedeckte PGC1 kann Zucker nicht machen.“
In ihren Experimenten entdeckte Student im Aufbaustudium Joseph Rodgers auch, dass die Lebern von gefasteten Mäusen zuerst hohe Stufen einer Chemikalie entwickelten, die Pyruvat genannt wurde, das ein Ausgangsmaterial für die Herstellung der Glukose ist, und akkumulierte dann hohe Stufen des Proteins sirtuin1. (Rodgers empfängt den Forschungs-Preis Nupur Dinesh Thekdi am 14. April für diese Arbeit als Teil der Schule der Feier der 28. jährlichen Jungen Forscher der Medizin Tages.)
„Wenn es keine ankommende Nahrung gibt, machen Muskeln Laktat und Alanin und schicken sie zur in Pyruvat konvertiert zu werden Leber, und Glukose,“ sagt Puigserver. „Es scheint, von unserer Arbeit, als wenn das Pyruvat dann erhöhte Produktion von sirtuin1 startet, das den Anfang der Reihe nach PGC1 lässt, der das Pyruvat in die Glukose konvertiert, die, das Gehäuse überleben muss.“