Сенсационное открытие: для выработки гемоглобина необходим стресс

Способность усваивать кислород имеет решаю­щее значение для выживания. В процессе переноса кислорода участвует гемоглобин — транспортный белок крови. Ученые предполагают, что в выработке этого белка важную роль играет клеточный стресс. Известно, что высоко в горах воздух содержит меньше кислорода, но в таких условиях организм человека быстрее вырабатывает гемоглобин. Для изучения влияния стресса на его продукцию ученые провели новое исследование, результаты которого опубликованы в журнале «Cell Research».

Гемоглобин состоит из белка глобина и гема — железосодержащей молекулы. Ученые Еврейского университета в Иерусалиме (Hebrew University of Jerusalem), Израиль, сообщили об открытии нового механизма регуляции активности генов глобина. Исследование показало, что стресс абсолютно необходим для производства гемоглобина.

Для выработки белка глобина в клетке образуется длинная молекула РНК, из которой должны быть вырезаны определенные внутренние фрагменты и склеены для дальнейшего производства глобина в красных клетках крови — эритроцитах. Команда молекулярных биологов во главе с Раймондом Кэмпфером (Raymond Kaempfer), профессором медицинского факультета, сообщила, что склеивание фрагментов этой РНК в организме взрослых и плода человека зависит от внутриклеточного стрессового сигнала — фермента PKR. Этот фермент присутствует в каждой клетке организма, но не функционирует до тех пор, пока не активируется спе­цифическими РНК или белком-активатором. Фермент PKR принимает участие в развитии стрессовой реакции.

Ученые выявили, что короткий внутренний элемент РНК, образующийся при производстве глобина, способен активировать стрессовый сигнальный фермент PKR. Если этого не произошло, фрагменты длинной РНК не могут быть склеены для формирования зрелой РНК-матрицы для синтеза белка глобина.

Ученые раскрыли совершенно новый механизм, посредством которого продукция гемоглобина регулируется стрессом. Внутриклеточный сигнал, способствующий пре­одолению стресса, абсолютно необходим для обеспечения выработки гемоглобина. Этот стрессовый сигнал активируется самим геном гемоглобина.

Хотя давно известно, что фермент PKR в целом угнетает выработку белка, при синтезе гемоглобина он играет положительную роль. Затем этот фермент быстро отключается, чтобы не препятствовать массовому производству гемоглобина в клетке, необходимому для дыхания.

Даже на клеточном уровне стресс и способность приспосабливаться к нему являются важнейшими условиями выживания, утверждают ученые. Это касается даже молекул, переносящих кислород в кровотоке.

Бажаєте завжди бути в курсі останніх новин фармацевтичної галузі?
Тоді підписуйтесь на «Щотижневик АПТЕКА» в соціальних мережах!