Защитный механизм клеток поджелудочной железы оказался ловушкой, ускоряющей развитие диабета
Биофизики изучили механизм саморегуляции белкового канала AQP3, отвечающего за перенос сигнальных молекул через клеточную мембрану. Снимки, полученные с помощью криоэлектронной микроскопии, показали: в условиях закисления этот канал физически «захлопывается» изнутри, что может усугублять патологические процессы при диабете второго типа.
Активные формы кислорода, такие как перекись водорода (H2O2), играют в организме двойную роль. В высоких концентрациях это токсины, разрушающие клетку, но в малых дозах — необходимый сигнал. Например, для бета-клеток поджелудочной железы перекись служит командой к выработке инсулина. Чтобы пропускать эти молекулы внутрь и наружу, в мембране существуют специальные каналы — аквапорины (в частности, аквапорин-3, AQP3). Ученым было известно, что при изменении кислотности среды (pH) этот канал перестает работать, но оставалось загадкой, как именно белок «понимает», что пора перекрыть поток, и что происходит с его структурой.
Чтобы выяснить это, авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, заморозили и сфотографировали молекулы белка AQP3 в трех разных состояниях: в покое (нейтральная среда), в кислой среде и в присутствии самой перекиси водорода. Компьютерное моделирование помогло восстановить динамику движения атомов.
Анализ выявил встроенный механизм безопасности, напоминающий аварийный клапан. В нейтральной среде канал представляет собой открытую пору, через которую свободно проходят вода и глицерин. Однако при закислении среды (падении pH до 5.5) происходит протонирование одной ключевой аминокислоты (аспартата-163). Это запускает цепную реакцию: внешняя петля белка (Loop E) теряет стабильность, «проваливается» внутрь поры и наглухо закупоривает ее.
Самым неожиданным открытием стало то, что канал способен закрываться и без кислоты — просто в ответ на высокую концентрацию перекиси водорода. Токсин сам провоцирует блокировку собственного пути, предотвращая перенасыщение клетки.
Авторы связали эту механику с развитием диабета. Известно, что при высоком уровне сахара внутриклеточная среда закисляется. Исследование показало, что в тканях диабетиков количество белка AQP3 повышено, но из-за хронического закисления каналы, вероятно, постоянно находятся в закрытом состоянии. В результате перекись не может выйти наружу или войти для передачи сигнала. Это приводит к двойному удару: нарушается секреция инсулина и накапливается окислительный стресс, разрушающий клетки поджелудочной железы.
Новая научная работа доказывает, что аквапорин-3 — не пассивная труба, а «умный» сенсор, регулирующий окислительный баланс. Понимание механизма его блокировки открывает путь к созданию лекарств, способных принудительно открывать или закрывать этот шлюз для защиты клеток.
Telegram 
Дзен 
VK Швейцарские биологи выяснили, зачем обыкновенные сипухи носят демаскирующее белое оперение. В полнолуние белые хищники выстраивают траекторию полета так, чтобы отражать свет на добычу и провоцировать у грызунов реакцию оцепенения. Подобная тактика позволила белым самцам добывать больше пищи и тратить на охоту меньше времени по сравнению с их рыжими сородичами.
Проблема непереносимости глютена затрагивает до 150 миллионов человек во всем мире. Единственный выход — полностью исключить этот компонент из рациона. Однако существующий безглютеновый хлеб практически не содержит белка и клетчатки, быстро повышает уровень сахара и черствеет. При этом существующие зарубежные рецептуры разработаны под импортное сырье и технологии, что не позволяет применять их к российскому сырью. Ученые Пермского Политеха разработали новые рецептуры безглютенового хлеба и исследовали влияние многокомпонентных мучных композиций и добавок на его качество. Они впервые в России создали смеси, в которых по сравнению с существующими отечественными аналогами в два-три раза больше белка и жиров, а углеводов — на 30-50 процентов меньше.
Система доставки грузов с орбиты Starfall может приземлить тонну груза в любое место на нашей планете. Однако вскоре на базе сверхтяжелой ракеты и корабля Starship компания Илона Маска планирует развернуть систему доставки намного большей грузоподъемности. Согласно утечкам в СМИ, ею активно интересуются американские военные.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Интригующие испытания высотного ракетного двигателя Raptor Vacuum для корабля Starship, верхней ступени сверхракеты Илона Маска, парадоксальны. Его работа на уровне моря уже сама по себе загадка. Ведь, по классическим представлениям, высотные двигатели на уровне моря корректно не работают. А сопло RaptorVAC на наземном стенде извергает реактивную струю без всяких признаков нарушения работы. Как такое может быть?
В нижних и верхних слоях Урана астрономы впервые зарегистрировали угарный газ и циановодород. Новые данные указали на то, что недра планеты могут быть значительно обогащены кислородом. Это открытие поможет разрешить давнюю загадку о том, сформировался ли Уран иначе, чем его ближайший сосед Нептун, или их образование шло по схожему сценарию.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
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