Биология

В ходе неолитической революции у человека понизился уровень глюкозы в крови

LabRoots/Niigata Museum of History/Danumurthi Mahendra/Flickr/Indicator.Ru

Международная группа ученых провела эволюционный анализ гена, кодирующего белок CHC22, и показала, что во время перехода к земледелию — так называемой неолитической революции — у человека закрепилась мутация, которая позволяет быстрее снижать уровень глюкозы в крови. Результаты исследования были опубликованы в eLife.

В желудке человека сахара расщепляются до моносахаридов, один из которых — глюкоза — стимулирует выработку инсулина поджелудочной железой. Гормон инсулин взаимодействует с рецепторами клеток жировой ткани, мышц и печени и запускает целый каскад событий. Активированные инсулином клетки экспонируют на мембранах глюкозные транспортеры GLUT4 и активно поглощают глюкозу из крови, ферменты цитоплазмы расщепляют ее для получения АТФ — энергетической валюты клеток — или запасают ее на будущее в виде гликогена. Добытая АТФ будет пущена на синтез белков, жиров и не только.

Белок клатрин CHC22 участвует в движении глюкозного транспортера GLUT4 из цитоплазмы на мембрану при активации клетки инсулином. Исследователи провели генетический и филогенетический анализ CHC22-кодирующего гена у человека и 61 вида животных и обнаружили независимую потерю гена по крайней мере в двух линиях позвоночных. Тем не менее, все исследованные позвоночные виды сохранили родственный ген, кодирующий клатрин CHC17, который опосредует другой клеточный процесс — эндоцитоз. Проанализировав 2 504 человеческих генома из проекта «1000 геномов», ученые обнаружили два варианта белка CHC22, которые различались одной аминокислотой в 1316-м положении. Анализ показал, что CHC22 с валином в 1316 положении повышает эффективность поглощения глюкозы транспортером GLUT4 и распространен в популяциях земледельцев. Клатрин CHC22 с метионином в 1316-м положении способствует более медленному снижению уровня глюкозы в крови и встречается в геноме охотников-собирателей.

«Древний белок с метионином, вероятно, был важен для наших предков, так как позволял поддерживать высокий уровень сахара в крови во время голодания. В те времена, когда у человечества не было легкого доступа к углеводам, это могло помочь людям развить большой мозг. С появлением высокого содержания углеводов в рационе земледельцев новый мутантный вариант белка стал более выгоден», — отметил ведущий автор, сотрудник Имперского колледжа Лондона Маттео Фумагалли.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.