Новости химической науки > Белки горькой дыни смогут бороться с сахарной болезнью

Народная китайская медицина давно использует шишковатый зеленый плод, известный как горькая дыня (Momordica charantia) для лечения диабета.

Обратив внимание на это обстоятельство, исследователи провели детальное изучение химического состава горького лимона и обнаружили белок, который связывается с инсулиновыми рецепторами, улучшая усвоение глюкозы подопытными мышами, страдающими от диабета. Предполагается, что обнаруженный белок может стать стартовой точкой для разработки новых способов лечения диабета.

Горькая дыня (Momordica charantia), давно применяющийся в народной медицине, содержит белок, который может регулировать содержание глюкозы в крови мышей. (Фото: ©: Shutterstock)

Чиен-Юн Сян (Chien-Yun Hsiang) из Китайского Медицинского Университета (Тайвань) решила использовать достижения современной биотехнологии для анализа терапевтического потенциала и механизма действия традиционной народной китайской медицины.

Ранее исследователи из группы Сян обнаружили достаточное количество свидетельств в пользу того, что белки, содержащиеся в составе горькой дыни, взаимодействуют с рецепторами инсулина. Обычно инсулин активирует этот рецептор, запуская целый каскад химических сигналов, благодаря которым жировые и мышечные клетки получают возможность абсорбировать глюкозу, содержащуюся в крови. Недостаток инсулина, а также недостаточная эффективность работы инсулиновой сигнальной системы приводит к тому, что глюкоза остается в крови в количестве, превышающем норму и представляющем опасность – это является признаком диабета. Несмотря на то, что к настоящему временем для борьбы с диабетом разработано немало препаратов, инсулин является единственным лекарством, механизм действия которого основан на взаимодействии с инсулиновыми рецепторами.

Рисунок из J. Agric. Food Chem. 2014, DOI: 10.1021/jf5002099

В ходе нового исследования исследователи составили карту специфических взаимодействий между инсулиновым рецептором и белком горькой дыни, которому было дано название белок M. charantia, связывающийся с рецептором инсулина [M. charantia insulin receptor-binding protein (mcIRBP)]. На первом этапе исследования карта взаимодействия была построена за счет связывания mcIRBP с инсулиновым рецептором и анализа полученного коньюгата с помощью масс-спектрометрии. Было обнаружено, что mcIRBP и инсулин связываются с различными фрагментами рецептора, что позволяет предположить, что оба эти вещества могут согласованно активировать рецептор. Затем они проанализировали поведение мышечной ткани мышей, в организм которых вводили mcIRBP, и определили какие гены активируются, а какие – дезактивируются при метаболизме глюкозы и липидов, что, наряду с анализом литературных данных, позволило определить, что mcIRBP инсулин регулируют схожие биохимические маршруты.

На заключительном этапе исследователи испытали белок на мышах, не способных вырабатывать инсулин самостоятельно (модель диабета 1 типа). В организм мышей вводилась доза mcIRBP или инсулина, после чего мыши получали большую инъекцию глюкозы. Затем в течение 4,5 часов у подопытных грызунов проводили измерение содержания глюкозы в крови. По сравнению с контрольной группой, не получавшей лечения, белок mcIRBP способствовал понижению содержания глюкозы в крови на 10.8%, а инсулин понизил содержание глюкозы на 34.7%.

Кеннет Мэйз (Kenneth Maiese) из Университета Уэйна отмечает, что хотя белок mcIRBP в три раза менее эффективен по сравнению с инсулином, он может занять свое место в борьбе с недугом. Исследователь полагает, что эффективность mcIRBP можно увеличить за счет дозировки, предполагает, что применение mcIRBP позволит понизить необходимость в инсулине, а также может применяться для пациентов, страдающих от диабета 2 типа, которым для терапии требуются меньшие дозировки инсулиновых инъекций.

Источники: J. Agric. Food Chem. 2014, DOI: 10.1021/jf5002099

метки статьи: #биохимия, #бытовая химия, #медицинская химия, #межмолекулярные взаимодействия