Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Metale oddziałują na wchodzący w skład proinsuliny peptyd C

Recommended Posts

Metale z bloku d, takie jak cynk, miedź i chrom, wiążą się ze stanowiącym część cząsteczki proinsuliny peptydem C i wpływają na jego zachowanie. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis (UCD) wyjaśniają, że ich badanie reprezentuje nową dziedzinę nauki - metaloendokrynologię, która zajmuje się rolą metali w procesach biologicznych.

Metale spełniają ważną rolę w wielu procesach biochemicznych. Transportująca tlen hemoglobina zawiera żelazo, zaś cynk i miedź biorą udział w ok. 1/3 wszystkich funkcji organizmu.

Zespół prof. Marie Heffern z UCD stosuje nowe techniki, by ustalić, jak metale są rozłożone w i na zewnątrz komórek, a także jak wiążą się one z białkami i innymi cząsteczkami oraz w jaki sposób na nie wpływają.

W ramach nowego studium Amerykanie przyglądali się peptydowi C, który jest badany pod kątem terapii choroby nerek i uszkodzenia nerwów (neuropatii) w przebiegu cukrzycy. Lepsze zrozumienie, jak peptyd C zachowuje się w różnych warunkach, może mieć spore znaczenie dla produkcji leków.

Peptyd C łączy łańcuchy A i B insuliny. Jest wycinany podczas uwalniania insuliny z trzustki i wraz z nią dostaje się do krwiobiegu. Wcześniej uważano go za produkt uboczny powstawania insuliny, jednak teraz wiadomo, że sam pełni funkcję hormonu.

Podczas testów w probówce akademicy sprawdzali, jak szybko cynk, miedź i chrom wiążą się z peptydem C i jak metale te wpływają na zdolność komórek do jego wychwytywania.

Okazało się, że metale wywierają lekki wpływ na strukturę drugorzędową peptydu C. Choć pewne warunki sprzyjają przyjmowaniu przez peptyd kształtu α‐helisy, związanie z metalem hamuje taką zmianę konformacji.

Miedź i chrom nie dopuszczały do wychwytu hormonu przez komórki; inne metale, takie jak cynk, kobalt i magnez, nie działały jednak w ten sposób.

Wyniki, które opublikowano w piśmie ChemBioChem, pokazują, że metale mogą dostrajać aktywność hormonów, np. peptydu C, zmieniając ich budowę lub oddziałując na ich wychwytywanie przez komórki.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Hiszpańscy konkwistadorzy byli uzależnieni od mezoamerykańskiej technologii wytopu miedzi. Hiszpanie potrzebowali miedzi by móc używać artylerii, wytwarzać naczynia czy monety. Nie mieli jednak odpowiedniej wiedzy i doświadczenia, by samodzielnie pozyskiwać ten metal. W samej Hiszpanii od wieków nie zajmowano się produkcją miedzi, importowano ją z Europy Środkowej. Tym trudniej było więc konkwistadorom.
      Jak dowiadujemy się z pisma Latin American Antiquity, w kwestii wydobycia rudy i wytwarzania miedzi Hiszpanie byli przez co najmniej 100 lat, a prawdopodobnie dwukrotnie dłużej, uzależnieni od miejscowych robotników. Jak stwierdzili naukowcy pracujący pod kierunkiem profesor Horoty Hosler z MIT oraz Johana Gracii Zaidui z Uniwersytetu w Porto, pozycja południowoamerykańskich rzemieślników zajmujących się wytopem miedzi była tak silna, że mogli oni domagać się zwolnień podatkowych.
      Specjaliści doszli do takich wniosków na podstawie badań na stanowisku El Manchón w Meksyku. Znaleziono tam artefakty pozwalające na datowanie ludzkiej aktywności w latach co najmniej 1240–1680.
      El Manchón to duża i odległa osada. Początkowo nie widać tam obecności Hiszpanów. Są za to trzy wyraźne części. Dwie z nich noszą dowody budowy długich budynków, z których część była podzielona na osobne pomieszczenia, w tym przeznaczone do rytuałów religijnych. Układ budynków jest zgodny z tym, co widzimy w innych miejscach Mezoameryki, jednak nie można go przypisać do żadnej konkretnej grupy etnicznej. Pomiędzy częściami z budynkami widoczny jest obszar zawierający hałdy żużlu pozostałego po wytopie metalu.
      Hiszpanie potrzebowali dużej ilości miedzi i cyny, z których powstawał brąz potrzebny do produkcji dział i innej broni. Jednak jak wiemy z licznych źródeł, sami nie znali się na technice wytopu. Jednocześnie wiemy, że południowoamerykańscy rzemieślnicy od setek lat zajmowali się wytopem miedzi. Tworzyli z niej bogate ozdoby. Potrafili też łączyć ją ze srebrem, arsenem czy cyną.
      Hiszpanie potrzebowali jednak znacznie większych ilości miedzi, niż tradycyjnie wytwarzali miejscowi rzemieślnicy. Hosler i jej zespół odkryli tajemniczą strukturę, składającą się z dwóch równoległych ścianek kamiennych prowadzących do dużej hałdy żużlu. Naukowcy doszli do wniosku, że mamy tu do czynienia z udokumentowanym po raz pierwszy połączeniem miejscowej technologii z technologią z Europy. Ich zdaniem to, co odkryli, jest hybrydowym miejscem wytopu miedzi, w którym technologia znana w Mezoameryce została wzbogacona o zmodyfikowany europejski miech. Już wcześniej istniały przesłanki, że takie systemy istniały. Teraz po raz pierwszy udało się odkryć pozostałość takiej konstrukcji. W identyfikacji znaleziska wykorzystano m.in. analizę żużlu. Okazało się, że powstał on w temperaturze 1150 stopni Celsjusza. Nie udałoby się jej osiągnąć używając jedynie dmuchawek ustnych, z jakich korzystali miejscowi. To zaś potwierdza nie tylko, że łączono technologie z Nowego i Starego świata, ale że miejsce wytopu było używane przez długi czas po podboju przez Hiszpanów.
      Naukowcom nie udało się szczegółowo datować poszczególnych warstw żużlu. Jednak ich obserwacje potwierdzają archiwalne dokumenty. Były one wysyłane przez konkwistadorów do Hiszpanii i dowiadujemy się z nich o dostępności miejscowej miedzi, o prowadzonych testach i o udanej produkcji artylerii z miejscowych materiałów. Znajdujemy tam też informacje o zwolnieniach podatkowych.
      Z dokumentów wiemy, że Europejczycy zdali sobie sprawę, iż jedynym sposobem na uzyskanie miedzi jest współpraca z miejscowymi rzemieślnikami. Musieli więc dojść z nimi do porozumienia, mówi Hosler.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu w Groningen przekształcili nieenzymatyczne białko w nowy sztuczny enzym. W tym celu dodali do niego 2 abiologiczne składowe katalityczne: nienaturalny aminokwas i kompleks z miedzią.
      Enzymy są naturalnymi katalizatorami, działającymi w łagodnych warunkach reakcji. To czyni z nich atrakcyjną alternatywę dla przemysłowej katalizy chemicznej, która może wymagać wysokich temperatur i ciśnień, a także toksycznych rozpuszczalników lub metali. Niestety, nie wszystkie reakcje chemiczne mogą być katalizowane przez naturalne enzymy. Jedną z dostępnych opcji jest modyfikacja istniejących enzymów, jednak prof. Gerard Roelfes uważa, że warto też tworzyć całkiem nowe.
      W 2018 r. jego zespół uzyskał nieenzymatyczne białko, bakteryjny czynnik transkrypcyjny LmrR, który po insercji nienaturalnego aminokwasu p aminofenylalaniny może tworzyć niebiologiczne struktury hydrazonowe. Był to pierwszy enzym, stworzony z wykorzystaniem nienaturalnego aminokwasu jako grupy katalitycznej.
      Tym razem Roelfes i dr Zhi Zhou posłużyli się LmrR i dodali do niego aż 2 abiologiczne składniki katalityczne: ten sam nienaturalny aminokwas, co wcześniej i kompleks zawierający miedź. Oba mogą aktywować partnerów do reakcji Michaela. By wydajnie i wybiórczo katalizować tę reakcję, oba muszą się jednak znajdować we właściwej pozycji. Zwykłe dodanie obu komponentów do probówki by nie zadziałało: w rzeczywistości, gdyby znalazły się zbyt blisko siebie, wzajemnie by się znosiły.
      Kompleks zawierający miedź "przyczepia się" do LmrR za pośrednictwem oddziaływań supramolekularnych. Jego położenie jest determinowane przez interakcje z białkiem. Na podstawie tej pozycji ustaliliśmy [z kolei], gdzie by uzyskać miejsce aktywne, powinno się przeprowadzić insercję p aminofenylalaniny. Kiedy stworzono już nowy enzym, potwierdziły się przypuszczenia Roelfesa: dostosowane białko było bardzo wybiórczym katalizatorem reakcji Michaela.
      To było badanie potwierdzające słuszność koncepcji. Na razie enzym nie jest jeszcze wystarczająco szybki do zastosowań praktycznych, ale za pomocą standardowych technik, takich jak ewolucja ukierunkowana, można to zmienić.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niektóre składniki odżywcze wydłużają życie, ale tylko wówczas, gdy pochodzą z pożywienia, a nie z suplementów. Autorzy najnowszych badań nie znaleźli związku pomiędzy spożywaniem suplementów a zmniejszonym ryzykiem zgonu. Co więcej, nadmiar wapnia spożywanego w suplementach (powyżej 1000 mg/dzień) zwiększał ryzyko zgonu z powodu nowotworów. Wyniki badań ukazały się w najnowszym numerze Annals of Internal Medicine.
      Wciąż prowadzi się badania nad pozytywnymi i negatywnymi stronami przyjmowania suplementów. Niektóre badania wykazały istnienie związku pomiędzy nadmierną suplementacją, a negatywnymi skutkami, w tym zwiększonym ryzykiem niektórych nowotworów, mówi profesor Fang Fang Zhang z Tufts University, współautor najnowszych badań. Ważne jest, byśmy rozumieli wpływ, jaki składniki odżywcze i ich źródła mogą wywierać na nasze zdrowie, szczególnie, gdy może być to wpływ negatywny.
      Na potrzeby najnowszych badań wykorzystano dane o ponad 27 000 Amerykanów w wieku co najmniej 20 lat. Uczeni sprawdzali, czy spożywanie suplementów wpływało na ryzyko zgonu z jakiejkolwiek przyczyny, z powodu chorób układu krążenia i nowotworów. Oceniali, czy badani nie zażywali zbyt dużo suplementów oraz jak to wpłynęło ryzyko zgonu. Tak uzyskane wyniki porównali z analogicznymi badaniami dotyczącymi spożywania składników odżywczych w pożywieniu.
      Naukowcy zauważyli, że:
      – spożywanie odpowiedniej ilości witaminy K i magnezu jest powiązane z niższym ryzykiem zgonu w ogóle,
      – spożywanie odpowiedniej ilości witaminy A, K i cynku jest powiązane z niższym ryzykiem zgonu z powodu chorób układu krążenia,
      – spożywanie nadmiernej ilości wapnia jest powiązane z wyższym ryzykiem zgonu z powodu nowotworu.
      Gdy osobno przeanalizowano źródła składników odżywczych i porównano żywność z suplementami, okazało się, że:
      – niższe ryzyko zgonu spowodowane spożywaniem odpowiedniej ilości witaminy K i magnezu dotyczyło tylko tych przypadków, gdy witamina K i magnez pochodziły z żywności, nie z suplementów,
      – niższe ryzyko zgonu z powodu chorób układu krążenia związane z zażywaniem odpowiedniej ilości witamin A, K i cynku dotyczy tylko tych osób, które związki te otrzymują z pożywieniem, a nie z suplementami,
      – spożywanie wraz z suplementami wapnia w ilości powyżej 1000 mg/dzień było powiązane z wyższym ryzykiem zgonu z powodu raka, ale związku takiego nie zauważono, gdy wapń pochodził z żywności.
      Co więcej, naukowcy stwierdzili, że u osób, które wraz z żywnością przyjmują zbyt mało składników odżywczych, suplementy nie wpływają na ryzyko zgonu. Jednocześnie pewne dane sugerowały, że jeśli osoba, u której nie występują niedobory witaminy D zażywa suplementy z witaminą D, naraża się na zwiększone ryzyko zgonu z jakiejkolwiek przyczyny. Tutaj konieczne są dalsze badania w celu potwierdzenia obserwacji.
      Nasze badania potwierdzają tezę, że o ile suplementy przyczyniają się do zwiększenia spożycia skałdników odżywczych, to w ich przypadku nie niesie to ze sobą tych samych korzyści dla zdrowia, co spożywanie składników odżywczych w żywności. To tylko potwierdza, że badania epidemiologiczne dotyczące śmiertelności powinny brać pod uwagę źródło składników odżywczych, mówi Zhang.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W 2016 r. naukowcy wykazali, w jaki sposób iryzyna, hormon wydzielany m.in. przez mięśnie szkieletowe w czasie aktywności fizycznej, indukuje proces konwersji białych adipocytów w beżową tkankę tłuszczową i hamuje tworzenie białej tkanki tłuszczowej. Teraz zademonstrowali, na czym polega jej korzystny wpływ na pamięć i ochrona przed chorobą Alzheimera (ChA).
      Wcześniejsze badania zasugerowały, że iryzyna sprzyja wzrostowi neuronów w hipokampie, a więc strukturze odgrywającej ważną rolę m.in. w pamięci i uczeniu. To zasugerowało, że iryzyna może wyjaśnić, czemu aktywność fizyczna wydaje się chronić przed chorobami mózgu, takimi jak alzheimer - opowiada dr Ottavio Arancio z Uniwersytetu Columbia.
      W ramach najnowszego studium Arancio i współpracownicy z Universidade Federal do Rio de Janeiro oraz Queen's University zbadali próbki tkanki z banków mózgów. Okazało się, że iryzyna występuje w ludzkich hipokampach i że jej poziom w mózgu (hipokampie) i płynie mózgowo-rdzeniowym pacjentów z ChA jest obniżony.
      By ustalić, na czym polega rola iryzyny, naukowcy rozpoczęli badania na myszach. Stwierdzili, że iryzyna chroni synapsy i pamięć. Zmniejszenie ekspresji genu iryzyny (ang. gene knockdown) upośledzało długotrwałe wzmocnienie synaptyczne i pamięć rozpoznawczą nowych obiektów. Dla odmiany podwyższanie poziomu iryzyny odtwarzało plastyczność synaptyczną i pamięć w mysim modelu ChA.
      Naukowcy przyglądali się też wpływowi ćwiczeń na poziom iryzyny i mózg. Zauważono, że u myszy, które pływały prawie codziennie przez 5 tygodni, zaburzenia pamięci nie pojawiły się nawet po infuzjach beta-amyloidu.
      Blokowanie iryzyny za pomocą pewnej substancji eliminowało korzyści wynikające z pływania. Po wlewach z beta-amyloidu takie myszy nie wypadały w testach pamięciowych lepiej od zwierząt prowadzących nieaktywny tryb życia.
      Uzyskane wyniki sugerują, że iryzyna może być wykorzystana do znalezienia nowej metody zapobiegania bądź leczenia demencji u ludzi. Obecnie ekipa Arancio szuka związków, które podwyższają poziom iryzyny w mózgu albo naśladują jej działanie.
      W międzyczasie, by poprawiać funkcję mózgu i ogólne zdrowie, będę zachęcać ludzi do ćwiczeń. Nie wszyscy mogą jednak ćwiczyć; dotyczy to zwłaszcza pacjentów cierpiących na choroby związane z wiekiem, np. na choroby serca, zapalenie stawów czy demencję. Dla nich potrzebne są leki, które naśladują wpływ iryzyny - chronią synapsy oraz zapobiegają pogorszeniu funkcji poznawczych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      U chorych z rozwijającą się cukrzycą typu 1. przez 7 lat ilość produkowanej insuliny spada rokrocznie o niemal 50%, a później się stabilizuje. Odkrycie przeczy dotychczasowemu przekonaniu, że ilość hormonu spada bez przerwy.
      Zespół ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu w Exeter ma nadzieję, że jeśli naukowcy ustalą, co zmienia się po 7 latach, być może uda się opracować nowe strategie zachowania produkujących insulinę komórek beta wysp trzustkowych.
      Brytyjczycy koncentrowali się na peptydzie C, który stanowi część cząsteczki proinsuliny i jest wycinany podczas uwalniania insuliny z trzustki. Co ważne, insulina i peptyd C powstają w stosunku 1:1. Mierząc poziom peptydu C w krwi bądź moczu, da się więc ustalić, ile dana osoba wytwarza insuliny, nawet jeśli w ramach terapii robi sobie zastrzyki z tego hormonu. W ramach studium autorzy publikacji z pisma Diabetes Care analizowali przypadki 1549 osób z cukrzycą typu 1. (byli to uczestnicy studium UNITED).
      Jak podkreśla dr Beverley Shields, nie wiadomo, co jest przyczyną stabilizacji liczebności komórek beta po 7 latach spadków. Być może istnieje mała grupa komórek opornych na ataki układu odpornościowego, która pozostaje po zniszczeniu wszystkich podatnych komórek beta. Zrozumienie, co jest szczególnego w tych komórkach, może wskazać nowe ścieżki leczenia cukrzycy typu 1.
      Prof. Andrew Hattersley dodaje, że trzeba sobie odpowiedzieć na pytanie, co się dzieje po tych 7 latach. Czy atak immunologiczny zostaje wstrzymany, czy też pozostają superkomórki beta, które potrafią się mu oprzeć?

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...