Функция расшифрована: белок влияет на процессы роста и гормональную сигнализацию

Рабочая группа под руководством младшего профессора доктора Матиаса Беллера из Университета Дюссельдорфа проанализировала функцию белка, ассоциированного с липидными каплями. Используя плодовых мушек, они показали, что белок оказывает большое влияние на процессы роста и адаптацию мухи к условиям окружающей среды. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Reports.

Около 2005 года в препаратах липидных капель (LD) плодовой мушки Drosophila melanogaster был обнаружен белок CG9186. Липиды — это жиры, а LD — их универсальные запасающие органеллы. Помимо энергоснабжения, исследователи открывают всё больше клеточных процессов, в которых они участвуют. Белки, ассоциированные с LD, играют ключевую роль в регуляции хранения, ремобилизации и утилизации липидов, что делает их объектом пристального внимания современной науки.

Первый шаг к характеристике функций белка CG9186 был сделан в 2013 году группой исследователей под руководством Матиаса Беллера, когда они изучили белок дрозофилы и его гомологи у млекопитающих в клеточных культурах.

Какую функцию выполняет это семейство белков в организме? Поскольку родственные CG9186 белки расположены на органеллах хранения жира, изначально предполагалось, что они играют метаболическую роль. Однако исследования других рабочих групп также указывали на то, что изменённый уровень человеческого белка может быть фактором развития рака.

Расшифровка функции белка — область, в которой работают дюссельдорфские клеточные биологи из группы «Системная биология липидного метаболизма» под руководством младшего профессора доктора Матиаса Беллера. Функции можно расшифровать особенно целенаправленно, сравнивая организмы с интересующим белком и без него. Беллер с группой использовал метод генного редактирования CRISPR/Cas для создания вариантов плодовых мушек, у которых белок отсутствовал. Совместно с коллегами из HHU они идентифицировали партнёров по взаимодействию белка CG9186. С коллегами из Университета Граца они охарактеризовали липидный состав LD, в которых CG9186 был мутирован. Кроме того, они сравнили различные метаболические параметры, а также способность к росту и выживанию у дикого типа мух и мутантного варианта.

Исследователи из Дюссельдорфа сделали удивительное открытие: в отсутствие CG9186 личинки плодовой мушки больше не могут адаптировать свой рост к доступному запасу пищи. В то время как нормальные личинки при нехватке пищи растут медленнее, чтобы выжить с меньшими ресурсами, нокаутные личинки продолжают расти практически с той же скоростью.

Биологи связывают это нарушение с тем, что отсутствующий белок ограничивает различные гормональные сигнальные пути, включая инсулиновый сигнальный путь.

Младший профессор Беллер описал значение результатов так: «Интересно, что белок LD участвует в гормональной регуляции организма. Теперь мы изучим, в какой степени выводы из животной модели применимы и к человеку».