Japońscy naukowcy zidentyfikowali białko, które może odgrywać kluczową rolę w utrzymaniu dwóch struktur subkomórkowych związanych ze starzeniem się i chorobami.
Naukowcy zidentyfikowali białko, które może otworzyć nowe możliwości leczenia chorób związanych z wiekiem.
Białko pomaga usunąć uszkodzone organelle, podjednostki komórki, które wykonują w niej ważne zadania i są niezbędne do jej funkcjonowania.
Dwa z nich – mitochondria i lizosomy – pomagają odpowiednio wytwarzać energię w komórkach i utrzymywać je w zdrowiu.
Uszkodzenia tych organelli powiązano ze starzeniem się i wieloma chorobami, w tym chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Parkinsona, choroba Alzheimera, choroba Huntingtona i stwardnienie zanikowe boczne (ALS).
W nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences naukowcy z japońskiego uniwersytetu w Osace i innych uczelni medycznych twierdzą, że białko zwane domeną heksokinazy zawierającą 1 (HKDC1) pomaga chronić zarówno mitochondria, jak i lizosomy.
„Modulacja funkcji HKDC1 może zapobiegać starzeniu się komórek, które jest powiązane ze starzeniem się i chorobami związanymi z wiekiem” – powiedział TylkoGliwice Next starszy autor Shuhei Nakamura, profesor biochemii na Uniwersytecie Medycznym Nara.
Starzenie się komórek ma miejsce, gdy komórki przestają się dzielić, co może zapobiegać nowotworzeniu się komórek, ale przyczynia się do starzenia. Naukowcy twierdzą, że niektóre badania sugerują, że zapobieganie starzeniu się może przeciwdziałać starzeniu się człowieka i chorobom z nim związanym.
W badaniu tym wyraźnie wspomniano również, że HKDC1 może wpływać na raka płuc i wątroby.
„Przypuszcza się, że starzenie się komórek jest przyczyną wielu chorób związanych z wiekiem, w tym chorób neurodegeneracyjnych, chorób układu krążenia, zwłóknienia i osłabienia” – stwierdził Nakamura.
„Zatem funkcja HKDC1 potencjalnie wpływa na te choroby, zapobiegając starzeniu się komórek”.
Vidyani Suryadevara, instruktor radiologii na Uniwersytecie Stanforda, powiedziała TylkoGliwice Next, że „to nowatorskie odkrycie identyfikuje kluczowy mechanizm molekularny, który wpływa jednocześnie na więcej niż jedną organellę w komórce”.
Powiedziała, że może odkryć „nowy cel molekularny dla opracowania nowych leków senolitycznych”, które będą ukierunkowane na starzenie się komórek.
W jaki sposób to białko chroni organelle?
Mitochondria działają w celu wytwarzania energii dla komórki. Gdy ulegną uszkodzeniu, należy je usunąć, aby komórka mogła przetrwać.
Według naukowców z Harvardu choroby neurodegeneracyjne mogą wystąpić, gdy gromadzą się uszkodzone mitochondria.
Usuwanie uszkodzonych mitochondriów odbywa się w procesie zwanym „mitofagią” i zależy od białek zwanych PINK1 i Parkin.
Naukowcy odkryli teraz, że białko HKDC1 i jego interakcja z innym białkiem zwanym czynnikiem transkrypcyjnym EB (TFEB) ma kluczowe znaczenie w usuwaniu uszkodzonych mitochondriów.
Odkryli również, że redukcja HKDC1 zakłóca naprawę lizosomów.
„HKDC1 jest zlokalizowany w mitochondriach, prawda? Cóż, okazuje się, że ma to również kluczowe znaczenie dla procesu naprawy lizosomów” – dodał Nakamura w oświadczeniu.
„Widzisz, lizosomy i mitochondria kontaktują się ze sobą za pośrednictwem białek zwanych VDAC. W szczególności HKDC1 jest odpowiedzialny za interakcję z VDAC; białko to jest niezbędne do kontaktu mitochondriów z lizosomami, a tym samym do naprawy lizosomów”.
Naukowcy twierdzą, że utrzymanie mitochondriów i lizosomów było wcześniej słabo poznane.
