Лейцин — аминокислота, усиливающая работу митохондрий
Исследователи из Института генетики Университета Кёльна (Institute for Genetics, University of Cologne) и центров исследования старения обнаружили: незаменимая аминокислота лейцин напрямую усиливает энергетическую мощность митохондрий.
Их работа «Leucine inhibits degradation of outer mitochondrial membrane proteins to adapt mitochondrial respiration»опубликована в журнале Nature Cell Biology.
«Мы были поражены тем, как напрямую уровень лейцина влияет на производство энергии клеткой. Это позволяет клетке быстро реагировать на увеличившийся спрос на энергию», — рассказал первый автор исследования д-р Цяочу Ли (Qiaochu Li).
Как лейцин поддерживает энергию клетки
Лейцин — одна из незаменимых аминокислот, которую организм получает только с пищей; она содержится в мясе, молочных продуктах и бобовых (например, фасоли, чечевице). Учёные выяснили, что лейцин помогает защитить ключевые белки внешней мембраны митохондрий от разрушения. Эти белки отвечают за транспорт метаболитов внутрь митохондрий и запуск выработки энергии. Сохраняя их, лейцин позволяет митохондриям работать эффективнее.
В исследовании был также задействован белок SEL1L, важный элемент системы контроля качества белков в клетке: лейцин замедляет активность SEL1L, что приводит к меньшему разрушению митохондриальных белков и увеличению энерговыработки.
«Регулирование уровня лейцина и активности SEL1L может стать стратегией повышения клеточной энергетики, — говорит Ли. — Но важно помнить: SEL1L также защищает от накопления повреждённых белков, и баланс здесь критичен».
Широкие последствия: от метаболизма до рака
Чтобы проверить общий смысл механизма, учёные провели эксперименты на модельном организме Caenorhabditis elegans. Нарушения метаболизма лейцина у этих червей приводили к снижению работы митохондрий и проблемам с фертильностью. Анализ человеческих клеток лёгких показал: некоторые мутации, влияющие на обмен лейцина, предоставляют выживаемое преимущество раковым клеткам, что открывает новые горизонты в стратегии лечения онкологии и метаболических нарушений.
«Наши открытия показывают: питательные вещества не просто поставляют энергию — они активно участвуют в том, как именно создаётся эта энергия внутри клетки», — добавляет руководитель проекта профессор Торстен Хоппе (Thorsten Hoppe).
Заключение
Исследование подчёркивает: лейцин играет ключевую роль в поддержании энергетического потенциала клетки, помогая митохондриям адаптироваться и эффективно работать. Эти знания могут лечь в основу новых терапевтических подходов к болезням, связанным с нарушением производства энергии — от метаболических расстройств до рака.
Авторы другого исследования отмечают, что «аминокислота фенилаланин — источник, типы, польза и вред»также играет важную роль в регуляции обмена веществ и работе нервной системы — сообщает портал Medical Insider.
- Qiaochu Li, Konstantin Weiss, Fuateima Niwa, Jan Riemer, Thorsten Hoppe. Leucine inhibits degradation of outer mitochondrial membrane proteins to adapt mitochondrial respiration. Nature Cell Biology, 2025; DOI: 10.1038/s41556-025-01799-3
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
