Сброс реакции «бей или беги»

Если вы застряли в пробке, провели презентацию или пропустили прием пищи, все это может вызвать ряд физиологических изменений, которые позволяют организму быстро реагировать на стресс или голодание. Крайне важно для этого принципа «сражайся или беги». или реакция на стресс — это молекулярный цикл, который приводит к активации протеинкиназы А (ПКА), белка, участвующего во всем: от обмена веществ до формирования памяти. Теперь исследование, проведенное исследователями из штата Пенсильвания, показало, как этот цикл сбрасывается между стрессовыми событиями, чтобы организм был готов принять новые вызовы. Подробности этого механизма сброса, раскрытые с помощью сочетания визуализационных, структурных и биохимических методов, были недавно опубликованы в Журнале Американского химического общества. «Некоторые из ранних изменений в реакции «бей или беги» включают выброс гормонов, таких как адреналин от стресса или глюкагон от голодания», — говорит он. — сказал Ганеш Ананд, доцент кафедры химии, биохимии и молекулярной биологии в Научном колледже Эберли штата Пенсильвания и ведущий автор статьи. «Эти гормоны запускают важный молекулярный цикл, который в конечном итоге активирует PKA, универсальный белок, который может регулировать более сотни различных целевых белков внутри клетки. Лучшее понимание этого цикла имеет значение не только для стресса и голодания, но и для других веществ, которые мы добавляем в наш организм, таких как кофеин и некоторые лекарства, которые инициируют или продлевают цикл». Во всех клетках организмов от дрожжей до человека ПКА колеблется между активным и неактивным состояниями. Когда гормоны, такие как глюкагон или адреналин, связываются с определенным местом в клетке, они генерируют молекулу, называемую циклическим АМФ или цАМФ. Это, в свою очередь, связывается с неактивным комплексом белков, содержащим ПКА, переводя ПКА в более активное состояние. Но как именно завершается этот цикл и происходит перезагрузка системы, остается неясным. «Вы не хотите, чтобы этот цикл работал постоянно и реагировал после того, как стрессовая ситуация прошла», — говорит он. - сказал Ананд. «Вы хотите иметь возможность перезагрузить систему. Нарушение регуляции ПКА из-за ошибок в этом процессе сброса может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям, метаболическим синдромам и другим расстройствам. Мы хотели знать, как долго эта система сможет оставаться активной и как ее можно отключить». Используя несколько методов визуализации, в том числе электронную микроскопию и криоэлектронную микроскопию с более высоким разрешением, а также биохимические методы и несколько различных форм масс-спектрометрии, которые позволили понять динамику комплекса, исследователи обнаружили по крайней мере три конформации комплекса, которые возникают во время процесса перезагрузки и которые ранее были неизвестны. Они также прояснили физическое пространство, которое эти конформации используют внутри клетки. «Молекулы — это не твердые камни; они постоянно колеблются, почти как будто дышат», — сказал он. - сказал Ананд.