Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
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 Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.
Новое исследование показало, что сплоченное сообщество людей, проживающих на крайнем юге Пелопоннесского полуострова, более тысячи лет было генетически изолировано и может проследить свои корни вплоть до бронзового века.
За десятки километров от побережья Гренландии лежат скалистые острова Китсиссут, которые на первый взгляд кажутся неприступными для людей, не имеющих современных лодок и других технологий. Однако авторы нового исследования выяснили, что тысячи лет назад люди все же смогли достичь этих суровых земель. Мореплаватели каменного века не просто посещали острова — они обосновались там, совершив одно из самых длинных и опасных морских путешествий в истории древней Арктики.
В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.
Ученые из МФТИ, НИУ ВШЭ и ОИВТ РАН показали, что жидкость может перейти в стеклообразное состояние под действием давления. Эта работа не только раскрывает механизм перехода, заполняя пробелы в фундаментальных вопросах физики, но и предлагает подход, с высокой точностью моделирующий поведение материалов в экстремальных условиях.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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