Naukowcy VIB związani z Katolickim Uniwersytetem w Leuven odkryli ważny mechanizm dzięki któremu mogą wykrywać składniki odżywcze. Dzieje się w ten sam sposób – oraz z tymi samymi efektami – jak w przypadku kiedy komórki otrzymują wiadomość od hormonów. To odkrycie może nam pokazać w jaki sposób pożywienie może wpływać na nasz ciało.

RECEPTORY Każde żyjące stworzenie zbudowane jest z komórek i poprzez białka receptorowe, znajdujące się na ich zewnętrznej powierzchni, komórki komunikują się ze sobą i ze środowiskiem zewnętrznym. Receptory znaleziono między innymi na komórkach skóry (np. receptory bólu i nacisku), ale również na komórkach innych tkanek i organów. Poprzez wiązanie z pewnymi substancjami tj. hormony, receptory odbierają sygnały z zewnętrznego otoczenia komórki. Następnie przenoszą sygnały do wnętrza komórki, gdzie może wywołać różne reakcje. Receptory mogą być stymulowane lub blokowane, aby mogły wywołać lub zapobiegać pewnym efektom. Jakiś czas już naukowcy podejrzewali, że komórki mogą wykrywać obecność jedzenia poprzez receptory – ale nikt nie wiedział w jaki sposób to się dzieje.

WYCZUWANIE I TRANSPORT Dodatkowo oprócz receptorów komórki mają również białka transportowe, które potrafią przenosić składniki pokarmowe przez błonę komórkową do wnętrza komórki. Co więcej, tzw. transceptory – odkryto, że wyczuwają i transportują pożywienie równocześnie. Obecnie badacz Griet Van Zeebroeck i jego współpracownicy pokazali po raz pierwszy, jak jeden z tych transporterów (Gap1) działa. Gap1 transportuje aminokwasy do wnętrza komórki. W tym czasie, przy użyciu tego samego mechanizmu, którego komórka używa do przekazywania sygnałów od hormonów, Gap1 wysyła komórce sygnał, że pożywienie jest dostępne. Transceptor najwidoczniej używa tego samego miejsca wiązania do rozpoznania pożywienia i do wychwycenia pożywienie w celu przetransportowania go przez błonę komórkową. To doświadczenie było prowadzone na komórkach drożdży, bo drożdże (Saccharomyces cerevisiae) są organizmem modelowym. Komórki drożdżowe są zaskakująco podobne do komórek ludzkich, ale są one łatwiejsze do hodowli i manipulacji. Bardzo często białka znalezione u drożdży – np. białka transportowe, receptory – mają podobne warianty w ludzkich komórkach.

ZNACZENIE TYCH BADAŃ Badania te mają ważne znaczenie dla rozwoju leków. Dla około połowy wszystkich leków celem działania są receptory, ponieważ znajdują się na zewnętrznej powierzchni komórki. Jeśli te nowoodkryte transceptory, są również obecne u ludzi, wtedy stanie się dostępna nowa grupa potencjalnych celów dla leków, oferując obiecujące możliwości dla leczenia chorób metabolicznych.


Griet Van Zeebroeck, Beatriz Monge Bonini, Matthias Versele, Johan M Thevelein „Transport and signaling via the amino acid binding site of the yeast Gap1