Na introdução do 3 de março da Natureza, os pesquisadores de Johns Hopkins relatam que duas proteínas as mais conhecidas para actividades muito diferentes vêm realmente junto transformar o fígado em uma fábrica deprodução quando o alimento é escasso.
Porque a produção do fígado de açúcar é um problema prejudicial nos povos com diabetes, a interacção das proteínas pôde ser um alvo para que as drogas futuras lutem a doença, os pesquisadores dizem.
Em circunstâncias normais, a produção do fígado de açúcar é um plano alternativo que permita a sobrevivência durante faltas de alimentos; o cérebro e os determinados outros órgãos críticos confiam no açúcar -- especificamente glicose -- para a energia à função. Nos povos com diabetes, contudo, o fígado não detecta as calorias entrantes, e mantem-se fazer a glicose quando não deve.
Os pesquisadores descobriram que, em ratos de jejum, a produção do fígado de açúcar retrocedeu na grande velocidade porque as quantidades e as actividades das duas proteínas, chamadas sirtuin1 e PGC1-alpha, aumentados quando as calorias dietéticas não estavam disponíveis. Uma Vez Que os ratos foram alimentados, os níveis das duas proteínas foram para baixo e a produção de açúcar cessou.
“Não é uma coincidência,” diz Pere Puigserver, Ph.D., um professor adjunto da biologia celular na Escola da Universidade Johns Hopkins do Instituto de Medicina para Ciências Biomedicáveis Básicas. “As duas proteínas ligam realmente entre si, e sem sirtuin1, PGC1 não pode fazer a glicose.”
Uma droga diabetes-de combate actual, metformin, blocos pisa no processo defactura, mas a pesquisa nova identifica uma etapa que reguladora crítica os pesquisadores dizem poderiam ser visados também.
PGC1, que Puigserver isolou e clonou em 1998 como um companheiro pos-doctoral em Harvard, controla a expressão genética no fígado e em outros tecidos. No fígado, provoca a conversão das gorduras no açúcar, particularmente quando o acesso ao alimento é limitado. Mas ninguém soube exactamente como era controlado ou que outro pôde precisar a fim lançar o processo defactura.
Sirtuin1, como seus parentes do sirtuin, é o mais conhecido para remover as “decorações moleculars” nas proteínas que ajudam a organizar o ADN e restringir o acesso aos genes. Despeja que sirtuin1 igualmente remove estas decorações de PGC1, e então as sobras limitadas a PGC1 como começa acima o processo defactura, pesquisadores encontrados.
“Porque ambas as proteínas são exigidas para que o fígado faça o açúcar, visar sirtuin1 em uma maneira muito específica pôde ajudar a produção de açúcar do controle nos povos com diabetes,” diz Puigserver. “Sirtuin1 interage com muitas proteínas diferentes, e é apenas esta uma interacção que você quereria impedir.”
Mas, diz, PGC1 tem raramente uma relação estreita com sirtuin1 que pode fazer para a colheita relativamente fácil. PGC1, ao contrário da grande maioria das proteínas, usa somente sirtuin1 para remover suas “decorações,” grupos chamados do acetil. A Maioria outras de proteínas podem ter os grupos arrancados fora por um número de enzimas diferentes.
“PGC1 é alvo “limpo um” para sirtuin1,” diz Puigserver. “Se sirtuin1 não está disponível, PGC1 torna-se coberto em grupos do acetil, e o PGC1 acetil-coberto não pode fazer o açúcar.”
Em suas experiências, o aluno diplomado Joseph Rodgers igualmente descobriu que os fígados de ratos jejuados desenvolveram primeiramente níveis elevados de um produto químico chamado o piruvato, que é um material começar para fazer a glicose, e acumulou então níveis elevados da proteína sirtuin1. (Rodgers receberá a Concessão da Pesquisa de Nupur Dinesh Thekdi o 14 de abril para este trabalho como parte da Escola da celebração do Dia dos 28os Investigador Novos anuais de Medicina.)
“Quando não há nenhum alimento entrante, os músculos fazem o lactato e a alanina e enviam-nos ao fígado a ser convertido no piruvato e glicose,” diz Puigserver. “Parece, de nosso trabalho, como se o piruvato provoca então a produção aumentada de sirtuin1, que deixa por sua vez o começo PGC1 que converte o piruvato na glicose que o corpo precisa de sobreviver.”