说到人体如何储存能量,你一定不陌生。
当我们吃下含糖食物,身体会把多余糖分转化为糖原,储存在肝脏和肌肉中。待到饥饿时,再分解供能。
这一经典机制,已被写入每一本生物学教科书。
但如今,它要被改写了。
从“只认蛋白质”到“糖原也能泛素化”
近日,澳大利亚WEHI医学研究所的科学家团队在《自然》杂志上发表了一项里程碑式的研究。
他们发现,泛素——这种长期以来被认为只负责给“受损蛋白质”贴标签的蛋白,竟然可以直接附着在糖原上,调控糖的储存与分解。
“这确实令人惊讶!糖原不是蛋白质,而是一种糖。”研究通讯作者David Komander教授表示,“我们的发现很可能会改写生物学教科书。”
揭幕新工具:NoPro-clipping技术
以往,由于技术的局限,科学家无法检测到非蛋白质基质上的泛素化。
研究团队历时4年开发了“NoPro-clipping”(非蛋白质底物泛素剪切技术),终于破解了这一盲区。他们不仅首次在动物模型和人类细胞中证实了糖原泛素化的存在,还挖掘出了涉及甘油、亚精胺等多种新型泛素化代谢物。
这意味着,泛素系统远比我们想象的更神通广大。
禁食6小时,“垃圾标签”暴增8倍
小鼠实验带来了更直观的结论:
禁食仅6小时:肝脏糖原储量暴跌90%,令人意外的是,糖原上的“泛素标签”却暴增了8倍。
再次进食后:新生糖原不再带有泛素标签。
研究人员认为,这正是身体在急需能量时,通过主动贴上“泛素标签”来标记糖原,引导其进入溶酶体降解,精准启动分解程序。这是一种前所未有的“按需调控”机制,直接影响糖原的动员。
临床希望:剑指糖尿病与罕见病
无论是糖尿病、肥胖、心血管疾病,还是几乎无药可医的糖原贮积症,本质上都是身体无法有效处理过量的糖原。
“目前临床上还没有能直接精准攻击糖原分子的药物。”Komander教授指出。
而这项发现为之撕开了一道口子——如果能通过药物干预,人为提高糖原的泛素化水平,就能直接降低体内有害的糖原堆积。
这种策略或许将填补长期的治疗空白,惠及广大饱受高血糖、代谢紊乱及罕见病困扰的患者。
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