Исследователи из Кембриджского университета с помощью криоэлектронной микроскопии впервые подробно рассмотрели, как митохондриальный переносчик пирувата помогает организму вырабатывать топливо из сахаров.Работа опубликована в журнале Science Advances (SA).
Пируват — это вещество, которое образуется при расщеплении сахаров. Чтобы получить максимум энергии из него, молекула должна попасть внутрь митохондрий. Однако внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для пирувата, и на помощь приходит особый белок — митохондриальный переносчик пирувата.
«Он работает как шлюз на канале: одна "дверь" открывается, чтобы впустить пируват, затем закрывается, и открывается другая, чтобы пропустить молекулу внутрь», — объяснил профессор Эдмунд Куньи.
Хотя само существование этого транспортного механизма было предложено еще в 1971 году, только сейчас удалось разглядеть его структуру на атомном уровне. Это стало возможным благодаря криоэлектронной микроскопии, увеличивающей изображение в 165 тысяч раз.
Понимание механизма этого «шлюза» открывает возможности для создания новых лекарств. Пируват играет центральную роль в метаболизме, и регулирование его поступления в митохондрии может помочь лечить такие заболевания, как диабет, жировой гепатоз, болезнь Паркинсона, некоторые виды рака — и даже облысение.
Например, определенные опухоли, включая рак простаты, потребляют большое количество пирувата. Блокируя переносчик, можно лишить раковые клетки источника энергии и остановить их рост. А в случае жировой болезни печени — заставить клетки сжигать накопленный жир.
«Мы теперь можем увидеть, как лекарственные молекулы "вставляются" внутрь переносчика, блокируя его работу. Это открывает путь к созданию препаратов нового поколения — точных, эффективных и безопасных», — отметил Куньи.
