Mit unerwarteten Erkenntnisse über ein protein, das stark exprimiert in Fettgewebe, Wissenschaftler an Scripps-Forschung die Tür geöffnet haben, um wichtige neue Erkenntnisse über die Adipositas und Stoffwechsel. Ihre Entdeckung, die erscheint, Nov. 20 in der Zeitschrift Nature, könnte neue Ansätze für die Bewältigung der Adipositas und möglicherweise viele andere Krankheiten.
Die signaling protein, bekannt als PGRMC2, hatte nicht ausgiebig in der Vergangenheit untersucht. Kurz für „Progesteron-rezeptor-Membran-Komponente 2,“ hatte es wurde festgestellt, dass in der Gebärmutter, Leber und mehrere Bereiche des Körpers. Aber das Labor von Enrique Saez, Ph. D., sah, dass es die meisten reichlich im Fettgewebe—vor allem im braunen Fett, welches sich Nahrung in Wärme zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur—interessiert, und wurde in seiner Funktion da.
Eine wichtige Rolle: Häm-Reiseführer
Das team baute auf Ihrer jüngsten Entdeckung, dass PGRMC2 bindet und Veröffentlichungen ein wesentlicher Moleküls Häm. Vor kurzem im Rampenlicht für seine Rolle in der Geschmack der pflanzlichen Unmöglich Burger, Häm besitzt eine viel bedeutendere Rolle im Körper. Das Eisenhaltige Molekül Reisen innerhalb von Zellen zu ermöglichen, entscheidenden Lebens-Prozesse wie die Zellatmung, Zellteilung, Zelltod und circadianen Rhythmen.
Mit biochemischen Techniken und fortgeschrittene-assays in Zellen, Saez, und sein team festgestellt, dass PGRMC2 ist eine „Anstandsdame“ von Häm, welche das Molekül und dessen Transport aus den Mitochondrien der Zellen, wo Häm erzeugt, der den Zellkern, wo es hilft, die Durchführung von wichtigen Funktionen. Ohne eine schützende Kindermädchen, Häm-würde reagieren mit—und zerstören alles in seinem Weg.
„Häm Bedeutung für viele zelluläre Prozesse ist bekannt für eine lange Zeit“, sagt Saez, associate professor in der Abteilung der Molekularen Medizin. „Aber wir wussten auch, dass Häm ist toxisch für die zelluläre Materialien um und es müsste irgendeine Art von shuttling pathway. Bis jetzt gab es viele Hypothesen, aber die Proteine, die den Verkehr Hemme hatte nicht identifiziert worden.“
Ein innovativer Ansatz für Adipositas?
Durch Studien an Mäusen, die Wissenschaftler PGRMC2 als die ersten intrazellulären Häm-Chaperon beschrieben, bei den Säugetieren. Jedoch, Sie nicht dort zu stoppen; Sie versuchte herauszufinden, was passiert im Körper, wenn dieses protein nicht vorhanden ist, um transport-Häm.
Und das ist, wie Sie Ihre nächste große Entdeckung: Ohne PGRMC2 in Ihrem Fettgewebe, Mäuse, die gefüttert wurden, einen hohen Fett-Diät wurde intolerant zu Glukose und unempfindlich gegenüber insulin—Markenzeichen Symptome von diabetes und anderen Stoffwechsel-Erkrankungen. Dagegen adipös-diabetischen Mäusen wurden mit einem Mittel behandelt zu aktivieren PGRMC2 Funktion zeigte eine deutliche Verbesserung der Symptome im Zusammenhang mit diabetes.
„Wir sahen die Mäuse besser, immer mehr, die Glukose-Toleranz und weniger resistent gegen insulin ist,“ sagt Saez. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Modulation PGRMC2-Aktivität in Fettgewebe, kann eine sinnvolle pharmakologische Ansatz für das zurücksetzen einige der schwerwiegenden gesundheitlichen Folgen von übergewicht.“
Das team hat auch ausgewertet, wie sich die protein-änderungen, die anderen Funktionen von braunem und weißem Fett, sagt die Studie führen Autor, Andrea Galmozzi, Ph. D. „Die erste überraschung ist die Feststellung, dass das braune Fett aussah weiß“, sagt er.
Brown Fett, die normalerweise die höchsten im Häm-Gehalt, wird oft als das „gute Fett.“ Eine seiner Hauptaufgaben ist die Erzeugung von Wärme zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur. Unter Mäusen, die nicht in der Lage waren zu produzieren PGRMC2 in Ihren Fettgeweben, die Temperaturen fallen schnell, wenn in einer kalten Umgebung.
„Obwohl Ihr Gehirn war das senden der richtigen Signale zu schalten Sie die Hitze, die Mäuse waren nicht in der Lage zu verteidigen, Ihre Körper-Temperatur,“ Galmozzi sagt. „Ohne Häm, Sie bekommen mitochondriale Dysfunktion und die Zelle hat keine Mittel, um Energie zu verbrennen, um Wärme zu erzeugen.“
Saez hält es für möglich, dass die Aktivierung der Häm-Chaperon, der in anderen Organen, einschließlich die Leber, wo eine große Menge von Häm gemacht wird—könnte dazu beitragen, die Auswirkungen von anderen metabolischen Störungen wie nicht-alkoholische steatohepatitis (NASH), die eine wesentliche Ursache der Leber-transplantation heute.
„Wir sind neugierig zu wissen, ob dieses protein hat die gleiche Rolle in anderen Geweben, wo wir Mängel im Häm, das Ergebnis in der Krankheit“, sagt Saez.