Найден белок, способствующий росту мускулатуры и силы мышц

Найден белок, способствующий росту мускулатуры и силы мышц

Группа исследователей из США, работавшая под руководством Брюса Шпигельман (Bruce Spiegelman) из Института рака Дана-Фарбер, выделила из скелетной мышечной ткани мышей и человека ранее неизвестный белок PGC-1 альфа-4, который способствует росту мышечной ткани и увеличению выносливости после упражнений с отягощением.

Упражнения на выносливость (например, составляющие тренировок по пауэрлифтингу) вызывают естественный рост уровня этого вещества в тканях. Оно в свою очередь провоцирует биохимические изменения, которые делают мышцы крупнее и сильнее.

Белок PGC-1 альфа-4 — изоформа соединения PGC-1 альфа (PGC-1α), которое является важным регулятором метаболизма. Оно вырабатывается, например, во время бега и скорее повышает выносливость мускулатуры, нежели увеличивает размеры мышц.

"Любопытно, что два белка, продуцируемые одним геном, регулируют эффекты от обоих типов упражнений", — комментирует Шпигельман.

Исследователи установили, что обнаруженный белок контролирует работу двух молекулярных механизмов, вовлечённых в рост мышечной ткани. Так увеличение концентрации PGC-1 альфа-4 в ходе выполнения упражнения усиливает активность белка IGF1, который облегчает наращивание мускулатуры. При этом одновременно открытый американцами протеин подавляет действие миостатина — белка, который обычно ограничивает рост мышц. Образно выражаясь, PGC-1 альфа-4 в одно и то же время "давит на газ" и "снимает ногу с педали тормоза", заставляя работающую мускулатуру набирать массу и становиться сильнее.

"Все наши мышцы обладают механизмами, как позитивно, так и негативно влияющими на их рост. Белок PGC-1 альфа-4 уменьшает количество миостатина и увеличивает содержание IGF1", — пояснил Шпигельман порталу ScienceDaily.

Учёные предположили, что искусственное увеличение содержания этого белка поможет наращивать мышечную массу спортсменам, а также спасёт от потери соответствующих тканей с возрастом, от атрофии мышц у лежачих больных, находящихся в реанимации и отделениях интенсивной терапии, которые долгое время ведут малоактивный образ жизни, и пациентов, борющихся с мышечной дистрофией и раком.

Чтобы проверить свои догадки, американцы провели ряд экспериментов с мышами. Первой группе грызунов учёные при помощи вируса внедрили в мышцы ног PGC-1 альфа-4. Через несколько дней биологи определили, что мышечные волокна таких грызунов на 60% больше, чем у контрольной группы.

Во второй части работы исследователи создали мышей, мышцы которых вырабатывали больше PGC-1 альфа-4, даже если они ничем не занимались. Последующие тесты показали, что "обработанные" животные на 20% выносливее и меньше подвержены усталости, чем грызуны из контрольной (обычной) группы. Кроме того, первые были поджарыми.

В третьем эксперименте принимали участие мыши, больные раком. Учёные выяснили, что болеющие грызуны, у которых была искусственно повышена выработка исследуемого белка, были меньше подвержены кахексии. Это состояние часто встречается у пациентов со злокачественными заболеваниями и среди прочего характеризуется потерей мышечной массы.

Так, обычные грызуны потеряли около 29% массы мышц ног, в то время как "изменённые" − лишь 10%. Генная модификация также сделала мышей более сильными и активными в период болезни. Обо всех полученных результатах биологи отчитались в статье в журнале Cell.

Исследования были проведены на средства, выделенные учёным в рамках гранта Национального института здоровья США (NIH) и фармгигантом Novartis, что позволяет надеяться на разработку соответствующих лекарственных препаратов. 

Напомним, что ранее команда Шпигельмана рассказала миру о гормоне, который превращает плохой жир в хороший. Также по теме: Американцы натренировали мышцы перед пересадкой в организм Искусственные мышцы из вощёных углеродных нанотрубок поразили учёных своей прочностью Учёные заставили синхронно сокращаться тысячи наномашин Инженеры создали робоноги, которые наиболее реалистично воспроизводят походку человека Искусственные мышцы сделают роботов похожими на людей Японские инженеры продемонстрировали наиболее реалистичного робота

vesti.ru

Похожие новости:
Могут ли у роботов быть живые мышцы?
Группа ученых из двух американских вузов - Пенсильванского университета и Массачусетского технологического института в результате кропотливой работы получила революционное достижение – были созданы искусственные клетки мускулатуры, управляемые световым пучком. Такие клетки были созданы на базе ..
2012-09-1 1440 0 Разное, интересное
0
Японские инженеры продемонстрировали наиболее реалистичного робота
Команда инженеров из Токийского университета (University of Tokyo) создала робота, который наиболее точно повторяет строение скелета и мышц человека. Робот под названием Кэнсиро (Kenshiro) был показан на проходившей в Японии конференции Humanoids 2012. Он имитирует тело 12-летнего ребёнка ..
2012-12-15 1566 0 Разное, интересное
0
Найден способ предотвратить старение мозга
Ученые Стэнфордского университета объяснили, почему кровь, перелитая молодым мышам от старых животных, вызывает преждевременное старение мозга. Оказалось, что в этих условиях активируется специфический белок, подавление которого может затормозить возрастные изменения в центральной нервной системе ..
2018-01-15 2925 0 Разное, интересное
1
Как в голове возникает сигнал о мышечной усталости?
Длина отрезка времени, в течение которого мы способны добровольно активизировать работу своих мышц зависит от мотивации и силы воли или физического состояния, а также от степени усталости мышц. Последнее чаще приводит к заметному и ощутимому ухудшению исполнения тех или иных физических ..
2013-12-14 1337 0 Разное, интересное
0
Найден способ победить старение
Ученые Университета Кентукки выяснили, что повышенная активность гена, отвечающего за регуляцию обмена кальция в нейронах гиппокампа, предотвращает возрастные изменения в мозге млекопитающих. Статья биологов опубликована в Journal of Neuroscience, сообщает EurekAlert!.Исследование провели на крысах, в мозг которых с помощью ..
2017-12-21 3642 0 Разное, интересное
0
Молекула вечной молодости поставила всех в тупик
Очередное молекулярное «молодильное яблоко» не торопится оправдывать ожидания – один и тот же белок в разных экспериментах может как способствовать регенерации мышц, так и подавлять её. Мы настолько часто слышим о том, что открыли белок памяти, или ген вечной молодости, или молекулу, убивающую раковые ..
2015-05-24 1398 0 Разное, интересное
0
«Болезнь Хокинга» объяснили появлением четырехспиральной ДНК
Ученые из Университета Джонcа Хопкинса в Балтиморе установили молекулярно-генетический механизм, который лежит в основе возникновения «болезни Стивена Хокинга»(бокового амиотрофического склероза) и некоторых других нейродегенеративных заболеваний. Работа ученых опубликована в Nature, кратко о ней можно прочитать в редакционной статье ..
2014-03-08 1192 0 Разное, интересное
0
Найден переключатель между сном и бодрствованием
Нейробиологи из Мэрилендского университета выяснили, каким образом мозг решает, когда ему засыпать, а когда просыпаться. Оказалось, что основную роль играет активность ионных каналов в мембранах нейронных клеток, принадлежащих супрахиазматическому ядру — центру биологических ритмов. Исследование опубликовано ..
2016-04-16 1003 0 Разное, интересное
0
Найден виновник глобального потепления
Ученые нашли «виновника» глобального потепления. Результаты, которые представили исследователи из канадского университета Уотерлу, показали, что глобальное потепление вызвано хлорфторуглеродом, а не углекислым газом. Хлорфторуглерод (CFC) приводит к гибели озона под действием космических лучей, а не ультрафиолета. Профессор Цин-Бин Лю рассчитал, ..
2013-08-1 1519 0 Разное, интересное
-1
Разработка новосибирских ученых - торнадо в космосе
Во второй половине 2013 года планируется провести испытания новейшего аппарата по созданию биологических материалов и объектов (в том числе органов и тканей для дальнейшей трансплантации) в состоянии невесомости, а именно реактора, действующего по «принципу торнадо». Также аппарат может быть использован ..
2013-06-24 1239 0 Разное, интересное
0
В ДНК человека нашли следы древнего вымершего вируса
Ученые из США и Великобритании обнаружили в ДНК некоторых приматов, включая человека, следы древнего ретровируса HERV-T. На основе найденных остатков был восстановлен ген, что помогло выяснить, почему этот вирус исчез. Статья исследователей была опубликована в журнале eLife, кратко о ней рассказывает ..
2017-04-13 6708 0 Разное, интересное
0
Ученые определили биологическую причину ожирения
Американские ученые открыли белок, который напрямую управляет образованием жировых клеток в организме. Это открытие позволит лечить ожирение как биологическое явление, а не как поведенческое расстройство (связанное с перееданием). Исследование представлено в журнале FASEB Journal, а кратко о нем сообщает The Daily Mail. Белок ..
2014-12-29 1824 0 Разное, интересное
1
Иммунный белок портит память
Белок, который помогает иммунитет отличать «своих» от «чужих», с возрастом подавляет появление новых клеток в мозге, ухудшая когнитивные способности. Причин ослабления памяти, в том числе и молекулярно-клеточных, существует множество, и исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско добавили к ним ещё одну. В свое статье ..
2015-07-08 5091 0 Разное, интересное
0
Новорожденный ребенок пошел
Перед тем, как вы научитесь бегать, вам надо научиться ходить, а перед тем, как научиться ходить вы передвигаетесь как новорожденный ребенок. Новое исследование раскрывает причины неуклюжести и иррациональности в движениях новорожденного и процесс превращения этой походки франкенштейна в изящные передвижения взрослого ..
2013-02-15 1475 0 Разное, интересное
1
Витамин оздоровил стволовые клетки и продлил жизнь мышей
Швейцарские ученые обнаружили, что окисленный никотинамидадениндинуклеотид (НАД+) управляет процессом старения стволовых клеток, действуя на активность митохондрий. В эксперименте назначение биологического предшественника НАД никотинамидрибозида (НР) мышам улучшило состояние их мышечных, нервных и пигментных стволовых клеток, что увеличило продолжительность жизни животных. При этом ..
2016-06-18 1178 0 Разное, интересное
0