Cercetătorii de la Centrul Comun de Cercetare RIKEN-Max Planck pentru Biologie Chimică a Sistemelor din Japonia au descoperit o enzimă care poate preveni obezitatea la șoareci. Publicat în Jurnalul de chimie biologică, studiul arată că enzima ST6GAL1 previne diferențierea celulelor adipoase prin asistarea la transferul unui zahăr cheie către o proteină implicată în diferențierea celulelor adipoase.

diferențierea celulelor

Funcția majorității proteinelor poate fi modificată prin atașarea sau îndepărtarea lanțurilor de zahăr numite glican - un proces numit glicozilare. Deoarece acest proces afectează dezvoltarea mai multor boli care sunt legate de obezitate - precum diabetul, emfizemul și bolile cardiovasculare - o echipă de glicobiologi condusă de Naoyuki Taniguchi de la Centrul Comun de Cercetare RIKEN-Max Planck din Japonia a emis ipoteza că obezitatea însăși ar putea fi legată direct de nereguli în glicozilarea normală. Pentru a testa această teorie, au folosit un model de obezitate la șoarece generat cu o dietă bogată în grăsimi și au căutat schimbări în nivelurile de expresie ale glicoziltransferazelor - enzimele care fac posibilă transferarea zaharurilor pe proteine.

Explica Taniguchi, "Prin utilizarea unei analize imparțiale a aproape tuturor enzimelor care sintetizează glicanul, am fost capabili să identificăm un glican specific care este modificat dramatic în timpul obezității."

Echipa a examinat șoareci obezi și șoareci normali și a comparat expresia genelor în țesutul gras al organelor interne. Ei au descoperit că nivelurile enzimei ST6GAL1 au fost cu peste 96% mai mici la șoarecii obezi decât la șoarecii normali. După ce am identificat expresia genică care a fost modificată în obezitate, următorul pas a fost să ne dăm seama ce proces exact a fost perturbat de lipsa ST6GAL1 și care a necesitat cunoașterea țintei activității ST6GAL1.

Deoarece se știe că ST6GAL1 transferă acidul sialic zahăr la proteine, aceștia au căutat proteine ​​la șoarecii obezi care au fost modificați de acid sialic mult mai puțin decât erau la șoarecii normali. Au găsit o astfel de proteină numită integrină-β1, despre care se știe deja că este implicată în maturarea celulelor adipoase.

Echipa a studiat apoi procesul din culturile celulare care au fost induse să devină celule grase. Ei au descoperit că expresia St6gal1 a fost într-adevăr redusă în timpul diferențierii celulelor grase și că inversarea - prevenind diferențierea celulelor grase - ar putea fi realizată prin supraexprimarea St6gal1, care a activat apoi o cale integrină-β1.

Echipa a examinat din nou rolul ST6GAL1 în prevenirea creșterii în greutate in vivo. Ei au hrănit șoareci normali și St6gal1 knockout frumos cu aceeași dietă bogată în grăsimi și au constatat că șoarecii knockout au câștigat mult mai multă greutate, mai ales în țesutul adipos al organelor lor interne.

Taniguchi remarcă faptul că „datele knockout ale șoarecilor au arătat că ST6GAL1 suprimă adipogeneza in vivo, ceea ce va contribui la promovarea importanței examinării glicanilor ca factori de reglementare pentru obezitate”.

ST6GAL1 modifică probabil alte proteine ​​în afară de integrina-β1 și modul în care previne diferențierea celulelor adipoase - numite adipogeneza - este încă neclar.

„Răspunsul la aceste întrebări este o provocare interesantă pentru următoarea fază a cercetării noastre”, spune Taniguchi. "Pe termen scurt, sperăm să dezvoltăm un mijloc de a regla in sus St6gal1 in vivo pentru a preveni obezitatea la șoareci. Pe termen lung, acest lucru ar putea duce la noi strategii orientate către glican pentru a vindeca bolile legate de obezitate."