세포의 생물학적 네트워크는 신체가 건강에 대한 스트레스에 적응하도록 돕습 니다.

매일 매 순간 우리 몸은 매 순간의 필요를 충족시키기 위해 적응합니다. 우리가 탄수화물을 폭식하거나 운동을 하거나 병에 걸리면 세포 내부의 화학 반응이 켜지거나 속도가 느려지거나 전략이 바뀌어 필요한 에너지와 힘을 얻습니다.

이 모든 것은 우리가 알지 못하는 사이에 발생하며, 아마도 신체가 이러한 끊임없는 요구를 감지하고 반응하는 방법에 대해 거의 이해되지 않는 이유를 설명할 수 있습니다. 이 질문에 대한 답을 찾기 위해 University of Utah Health의 과학자들은 세포 내에서 완전히 새로운 세계를 여는 연구를 주도했습니다. 에 발표된 그들의 연구 과학우리의 건강에 대한 스트레스를 견디기 위해 세포가 실시간으로 조정하는 방법을 제안하는 방대한 상호 작용 네트워크를 발견합니다.

“우리는 자연이 자신의 단백질과 경로를 ‘마약’하기 위해 어떻게 진화했는지를 발견하고 있습니다. “자연의 리드를 따라 더 나은 치료법을 만드는 방법을 배우고 있습니다.”

이러한 발견과 이를 가능하게 한 기술은 Rutter가 공동 설립한 생명공학 회사인 Atavistik Bio의 기반이 되었습니다. 회사는 이 새로운 이해를 활용하여 대사 질환 및 암에 대한 약물 발견을 가속화하고 있습니다.

보다 근본적인 수준에서 Rutter는 이러한 진보가 세포와 우리 몸이 어떻게 작동하는지에 대한 지식을 심화시킨다고 말합니다.

새로운 국경

연구에서 설명된 네트워크는 예상치 못한 출처에서 오는 세포의 조절 계층을 나타냅니다. 거의 20년 동안 Rutter의 연구실은 에너지를 생성하고 세포가 원활하게 작동하도록 하는 필수 구성 요소를 만드는 화학 반응인 신진 대사를 연구했습니다. 그들의 새로운 연구는 그러한 화학 반응의 중간 생성물이 오랫동안 생각되어 왔던 것처럼 수동적인 빌딩 블록과 세포의 연료 공급원 이상이라는 것을 발견했습니다.

대신 이러한 중간 생성물은 다른 대사산물과 함께 환경을 모니터링하고 필요할 때 세포가 적응하도록 유도하는 광범위한 보초망을 구성합니다. 그들은 단백질과 상호 작용하고 작동 방식을 수정함으로써 이를 수행합니다. 많은 양의 식사가 몸에 너무 많은 탄수화물을 공급합니까? 아니면 지방이 너무 많습니까? 기차를 새로운 선로로 안내하는 철로 스위치처럼 이러한 단백질-대사물 상호작용은 신진대사 작용을 변화시켜 영양소를 분해하고 코스를 안정시킵니다.

이 연구의 제1 저자인 케빈 힉스(Kevin Hicks) 박사는 MIDAS라는 새로운 기술을 개발했습니다. 이 기술은 단백질-대사물 상호작용이라고 하는 환경 단서와 세포 대사 사이의 인터페이스 역할을 하는 규제 네트워크의 거대함을 보여줍니다. 매우 민감한 기술은 한 번도 본 적이 없는 상호 작용을 식별했습니다. 탄수화물을 연료로 전환하는 데 관여하는 33개의 인간 단백질을 분석한 결과 대사산물과 830개의 상호작용이 발견되었습니다. 세포에 수천 개의 단백질이 있다는 점을 감안할 때 네트워크의 전체 규모는 훨씬 더 클 것으로 예측됩니다.

Hicks는 “이러한 상호 작용의 범위에 대해 우리가 아는 것이 거의 없다는 것이 놀랍습니다.”라고 말합니다. “우리는 새로운 방향으로 생물학적 네트워크에 대한 우리의 이해를 추진하고 있습니다.”

탈선하는 대사 과정은 질병과 질병을 유발할 수 있습니다. Rutter와 Hicks는 네트워크에서 추가적인 상호 작용을 밝히면 질병의 근본 원인을 더 잘 이해하고 상황을 정상화하기 위한 새로운 치료법을 개발할 수 있다고 말합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230313191403.htm