Исследовательская группа Института генетики Кёльнского университета и кластера CECAD по исследованию старения выявила новый биологический механизм аминокислоты лейцин, демонстрирующий, как она повышает эффективность митохондрий. Полученные результаты напрямую связывают белковую диету со здоровьем митохондрий и предполагают потенциальное терапевтическое применение при заболеваниях, связанных с энергетическим обменом.
Лейцин — одна из незаменимых аминокислот, то есть его необходимо получать с пищей. Он является ключевым компонентом синтеза белка и в большом количестве содержится в богатых белком продуктах, таких как мясо, молочные продукты и бобовые, например, фасоль и чечевица.
Поскольку наши потребности в энергии постоянно меняются, митохондрии должны постоянно корректировать свою активность, чтобы соответствовать этим изменениям. Эта адаптивность частично зависит от питательных веществ, доступных клетке. Исследователи обнаружили, что лейцин помогает защитить определенные белки на внешней мембране митохондрий от разрушения. Эти белки жизненно важны, поскольку они транспортируют другие метаболические молекулы в митохондрии для выработки энергии. Сохраняя их, лейцин позволяет митохондриям работать более эффективно, что приводит к увеличению выработки энергии в клетке.
Ученые обнаружили, что проблемы с метаболизмом лейцина могут нарушать функцию митохондрий и даже вызывать проблемы с фертильностью. При изучении клеток рака легких человека было установлено, что определенные мутации, влияющие на метаболизм лейцина, фактически помогают раковым клеткам выживать, что подчеркивает важный фактор для будущих стратегий лечения рака.
Эти открытия показывают, что потребляемые нами питательные вещества не просто обеспечивают организм энергией — они активно влияют на то, как энергия вырабатывается внутри клеток.
Источник: Цяочу Ли, Константин Вайс, Фуатейма Нива, Ян Ример, Торстен Хоппе. Лейцин ингибирует деградацию белков внешней митохондриальной мембраны для адаптации митохондриального дыхания . Nature Cell Biology , 2025; DOI: 10.1038/s41556-025-01799-3
