Корейские ученые открыли белок антарктических рыб, ускоряющий восстановление мышц

Биологи из Южной Кореи идентифицировали белок, который управляет ростом и восстановлением тканей у антарктических рыб. Белок Dnajb5 обнаружили в мышцах гладкоголовой нототении (Notothenia coriiceps). Этот вид обитает в ледяной воде при высоком уровне активных форм кислорода. Dnajb5 относится к шаперонам, которые защищают клетки от повреждений при температурных скачках и физическом стрессе.

Исследование провели специалисты Корейского института полярных исследований (KOPRI) совместно с коллегами из Университета Гачон. Результаты опубликованы в научном журнале Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle.

Механизм работы Dnajb5

В спокойном состоянии Dnajb5 связывается с двумя типами молекул в мышечной клетке: одни отвечают за производство белка, другие — за выработку энергии. Dnajb5 блокирует оба процесса одновременно, работая как молекулярный тормоз. При повреждении мышцы или сильном стрессе эта связь ослабевает, и тормоз отпускает обе системы. Такая способность регулировать два процесса сразу ранее не описывалась для белков этого семейства.

Команда Ким Джин Хёна обнаружила Dnajb5, изучая белки, которые взаимодействуют с сигнальным путем mTOR в мышечной ткани рыбы.

Результаты экспериментов на мышах

Для подтверждения механизма ученые искусственно подавили выработку Dnajb5 у мышей с мышечными травмами. На пятый день после повреждения площадь сечения восстанавливающихся волокон у этих мышей увеличилась на 26% по сравнению с контрольной группой. Показатели физической силы выросли на 14%, а выносливость в тестах на нагрузку — на 31%.

Блокировка Dnajb5 активирует комплекс mTORC1, координирующий синтез белка, и высвобождает белок HDAC4 из ядра клетки. Это стимулирует рост ткани и выработку энергии. В клетках увеличивается число копий митохондриальной ДНК, а активность ферментов, отвечающих за клеточное дыхание, возрастает почти в три раза.

Перспективы применения в медицине

Открытие планируют использовать для создания методов лечения саркопении (возрастного истощения мышц) и кахексии — потери мышечной массы на фоне тяжелых хронических болезней. Ким Джин Хён пояснил, что Dnajb5 содержится преимущественно в мышечной ткани. Это позволяет воздействовать на него точечно, избегая побочных эффектов для других систем организма.

Глава KOPRI Син Хён Чхоль отметил, что стратегии выживания организмов в экстремальных условиях Антарктики дают подсказки для борьбы с патологиями человека, которые ранее считались неизлечимыми.