28. maj 2020

Dødsmærkeproteinet rydder op i dine muskler efter fysisk aktivitet

proteiner

Forskere fra Institut for Idræt og Ernæring ved Københavns Universitet har vist, at fysisk aktivitet bevirker en oprydning i musklerne ved at proteinet Ubiquitin hægter sig på proteiner, der er nedslidte, så de nedbrydes. På den måde undgår man ophobning af beskadigede proteiner, hvilket medvirker til at holde musklerne sunde.

Fysisk aktivitet har mange gavnlige virkninger på helbredet, herunder opbygning og bevarelse af sunde muskler, som dels er er vigtige for at kunne bevæge sig normalt, dels spiller en vigtig rolle i regulering af stofskiftet. Da det meste af det kulhydrat, som vi spiser, bliver lagret i musklerne er musklerne særdeles vigtige i reguleringen af stofskiftet. Det er derfor afgørende, at musklerne holdes funktionsdygtige. 

Motionister på cykel
En kort, intens cykeltur øger Ubiquitins aktivtet. Foto: Chris and Simon Branford. Rettigheder: Creative Commons

En hård cykeltur øger Ubiquitins aktivitet

Musklerne holdes blandt andet funktionsdygtige ved at proteinerne – der fungerer som ’byggesten’ i musklerne - nedbrydes, når de er slidte, fjernes i en slags oprydningsproces og derefter erstattes med ny friske proteiner.

Nu har danske forskere - i samarbejde med forskere fra University of Sydney i Australien – vist, at en enkelt hård cykeltur på cirka 10 minutter medfører, at ’dødsmærkeproteinet’ Ubiquitin markant forøger sin aktivitet, og at udskiftningen af de nedslidte proteiner i musklerne intensiveres. Dette fører i sidste ende til opbygningen af nye proteiner:

Der er flere måder, hvorpå musklerne kan komme af med udslidte proteiner,” forklarer professor Erik Richter fra Sektion for Molekylær Fysiologi på Institut for Idræt og Ernæring. Han er en af de danske forskere, der har medvirket i det nye studie:

En af metoderne er at påsætte ’dødsmærket’ Ubiquitin på det pågældende protein. Ubiquitin er selv et lille protein, og det hægter sig til aminosyren Lysin på de nedslidte proteiner, hvorefter proteinet bliver transporteret til et Proteasom, som er en struktur, der så at sige gnasker proteiner i sig og spytter dem ud som aminosyrer. Aminosyrerne kan så genbruges til at danne nye proteiner. Så på den måde medvirker Ubiquitin til en meget bæredygtig cirkulation af kroppens proteiner.

Baggrunden for at fysisk aktivitet er sundt

Der er oparbejdet en stor mængde viden om, hvordan musklerne regulerer opbygningen af nye proteiner i forbindelse med træning, men at muskelarbejde også medfører en markant oprydning af udslidte proteiner er mindre kendt, fortæller professor Bente Kiens som også har medvirket i projektet: ”Man har heller ikke vidst, om Ubiquitin spiller en væsentlig rolle i  ’oprydning’ af udslidte proteiner i forbindelse med muskelarbejde, men nu ved vi, at fysisk aktivitet øger påsætningen af Ubiquitin på de udslidte proteiner.

Professor Jørgen Wojtaszewski, den tredje danske deltager i projektet, forklarer, at fundet medvirker til at styrke hele fundamentet for effekten af fysisk aktivitet: ”Grundlæggende forklarer det en del af årsagen til, hvorfor fysisk aktivitet er sundt. Og det smukke ved det er, at brugen af musklerne i sig selv iværksætter processer, der holder dem ’opdaterede’, sunde og funktionsdygtige.

Der er stadig meget viden, som det kunne være interessant at dykke dybere ned i. For man ved meget lidt om, hvilken betydning forskellige træningsmetoder, køn, kost og genetisk baggrund har på processen og dermed muligheden for at påvirke den optimale muskelfunktion.

Studiet er udgivet i den videnskabelige artikel Quantification of exercise-regulated ubiquitin signaling in human skeletal muscle identifies protein modification cross talk via NEDDylation i det anerkendte videnskabelige tidsskrift FASEB Journal.

Fakta om studiet

6 raske, utrænede mænd i alderen 26 – 28 år kørte et træningspas på 8 – 11 minutter på motionscykel. De fik taget blodprøver og muskelbiopsier før og efter træningspasset. Muskelbiopsierne blev herefter undersøgt med såkaldt massespektrometri, som viste hvordan Ubiquitin blev forbrugt i stor stil til oprydning af beskadigede proteiner. 

Studiet er blandt andet finansieret af Danmarks Frie Forskningsfond og Novo Nordisk Fonden.