Химики заставили митохондрии работать вхолостую, чтобы безопасно сжигать жир
Ученые нашли способ безопасно управлять митохондриями — клеточными станциями, вырабатывающими энергию. Химики синтезировали молекулы, которые заставляют ее сжигать часть органического топлива без запасания энергии, чтобы снизить накопление жира клетками.
Митохондрии работают как микроскопические гидроэлектростанции: они накачивают протоны за мембрану, создавая напряжение, которое затем используется для синтеза клеточной энергии (АТФ). Еще в 1930-х годах врачи обнаружили, что это напряжение можно сбросить искусственно с помощью вещества 2,4-динитрофенол (DNP). Организм сжигал запасы жира, пытаясь восстановить заряд, и пациенты стремительно худели. Однако препарат быстро запретили: он действовал бесконтрольно, часто превращая слишком много энергии в тепло, отчего пациенты страдали от сильного жара и умирали. Фармакологам требовался более «мягкий» переключатель.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Chemical Science, синтезировали серию новых соединений — жирных кислот с ариламидным «хвостом». Они меняли расположение атомов хлора и фтора в кольце молекулы, сдвигая их всего на одну позицию (с 3,5 на 3,4), и проверяли реакцию на культурах клеток. Ученые использовали ядерный магнитный резонанс и компьютерное моделирование, чтобы увидеть, как именно молекулы взаимодействуют друг с другом, и замеряли скорость утечки протонов через искусственные мембраны-пузырьки.
Оказалось, микроскопический сдвиг атомов меняет все. Вещества с конфигурацией 3,5 действовали как классические токсины, полностью блокируя синтез энергии и убивая клетки. Но молекулы с конфигурацией 3,4 (соединения 5b и 6b) работали иначе: они ускоряли потребление кислорода, а уровень АТФ оставался в норме, и клетки продолжали жить.
Разгадка кроется в «неуклюжести» новых молекул. Чтобы перетащить протон через жировую мембрану, две молекулы лекарства должны объединиться в пару («взяться за руки»). Безопасные молекулы из-за своей измененной геометрии делают это плохо и редко. Этот химический недостаток снизил скорость переноса протонов до уровня, с которым клетка способна справиться.
Исследование впервые доказало, что безопасность метаболического препарата напрямую зависит от скорости транспорта протонов. Это открытие дает фармацевтам новый принцип конструирования лекарств: чтобы создать эффективное средство от ожирения и диабета, нужно делать молекулу, которая работает «медленно и плохо», не позволяя превратить пациента в печку.
Telegram 
Дзен 
VK Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии