Otkriven protein ZNG1 koji deluje kao metaločaperon i usmerava cink ka ključnim cink-zavisnim proteinima, posebno METAP1. Studije na miševima i zebricama pokazuju da bez ZNG1, pri nedostatku cinka, dolazi do poremećaja rasta i disfunkcije mitohondrija. Ovo otkriće pomaže da se razume kako ćelije štite vitalne funkcije u uslovima ograničenih zaliha cinka i ukazuje na nove ciljeve za istraživanja i moguće terapije.
ZNG1: Protein Koji Usmerava Cink i Pomaže Ćelijama Da Prežive Nedostatak
A protein called ZNG1 helps cells make use of zinc when stores of this essential nutrient are running low.bagi1998/E+ via Getty Images
Sva živa bića, uključujući ljude, zavise od cinka — esencijalnog metala koji podržava rast, imuni sistem i funkciju brojnih proteina. Novo otkriće objašnjava kako ćelije raspoređuju ograničene zalihe cinka i otkriva protein ZNG1 koji pomaže ključnim cink-zavisnim proteinima da funkcionišu i u uslovima smanjenog unosa cinka.
Zašto je cink važan?
Cink se posle obroka apsorbuje u ćelije, gde se vezuje za proteine i omogućava im pravilnu strukturu i rad. Procene pokazuju da do 10% svih proteina zahteva cink za funkciju. Nedostatak cinka može ometati rast, oslabi imuni odgovor i doprineti neurološkim poremećajima i većem riziku od raka. Više od 17% svetske populacije nalazi se u riziku od insuficijencije cinka, zbog čega Svetska zdravstvena organizacija prepoznaje ovaj problem kao značajan javnozdravstveni izazov.
Otkrivanje ZNG1 i šta je metaločaperon
U saradnji sa laboratorijama Skaar (Vanderbilt University Medical Center) i Giedroc (Indiana University), 2022. identifikovan je prvi poznati molekul koji selektivno isporučuje cink ključnim proteinima. Porodica proteina nazvana ZNG1 ponaša se kao metaločaperon — molekul koji usmerava i ubacuje metal u specifične proteine, omogućavajući im da dobiju potrebni metal čak i kada je on oskudan.
Zinc-rich foods include a variety of meats, nuts and legumes, eggs and whole grains.bit245/iStock via Getty Images Plus
Veza sa METAP1 i evolucijski značaj
ZNG1 interaguje sa više cink-vezujućih proteina, a posebno sa proteinom METAP1, koji je neophodan za aktivaciju mnogih drugih esencijalnih proteina. Ta interakcija je očuvana kod kičmenjaka (zebrice, miševi, ljudi), što sugeriše da je ovaj mehanizam važan više od 400 miliona godina evolucije.
Eksperimenti: miševi i zebrice
Mutacije gena za ZNG1 u miševima i zebricama pokazale su da životinje bez funkcionalnog ZNG1, pri uslovima ograničenog unosa cinka, ne rastu pravilno i razvijaju razvojne defekte. Iako tragovi cinka ostaju prisutni, životinje nisu bile u stanju da ga pravilno iskoriste — što potvrđuje ulogu ZNG1 u isporuci cinka tamo gde je najpotrebniji.
Uticaj na mitohondrije i ćelijsku energiju
Molekularnim snimanjem je uočeno da mitohondrije ćelija bez funkcionalnog ZNG1 ne rade pravilno kada je cinka malo. To ukazuje da ZNG1 pomaže da se ograničene zalihe cinka usmere prema mitohondrijama i drugim ključnim mestima, čime se održava proizvodnja energije i preživljavanje ćelije u stresnim uslovima.
Šta ovo znači za zdravlje i buduća istraživanja
Otkrivanje ZNG1 otvara nove puteve za razumevanje kako organizmi podnose pothranjenost cinka i koje ćelijske procese treba štititi pri deficitu. Dalja istraživanja proteinske mreže kojoj ZNG1 preferencijalno dodeljuje cink mogu otkriti kritične ciljeve za terapije i intervencije u populacijama izloženim riziku od nedostatka cinka.
Autori i izvor: Andy Weiss i Caitlin Murdoch (Vanderbilt University). Tekst je zasnovan na članku objavljenom u The Conversation; finansiranje navodi American Heart Association i Nacionalni institut za zdravlje (NIH).
Pomozite nam da budemo bolji.
