Белок Gaf1 замедляет старение, контролируя синтез белка

Исследователи обнаружили, что белок Gaf1 играет ключевую роль в продлении "периода здоровья" (healthspan), контролируя метаболизм белка — процесс, напрямую связанный со старением.

Связь питания и долголетия

Известно, что диета с ограничением калорий продлевает жизнь многим организмам, от дрожжей до приматов. Учёные считают, что ключевым фактором может быть количество конкретных питательных веществ (например, аминокислот), а не общая калорийность.

Клетки оценивают количество аминокислот с помощью фермента TOR (Target of Rapamycin). При изобилии аминокислот TOR активирует рост клеток и синтез белка (трансляцию). При их нехватке TOR переводит клетку в состояние "умеренного стрессового ответа", что повышает её устойчивость и продлевает жизнь. Исследования показывают, что у долгоживущих животных оборот белков в клетках ниже.

Как работает Gaf1

Gaf1 — это транскрипционный фактор. Когда TOR активен, Gaf1 находится в цитоплазме. При инактивации TOR (из-за диеты или лекарств) Gaf1 перемещается в ядро и связывается с ДНК.

Исследование показало, что Gaf1, связываясь с ДНК:

• Подавляет гены, ответственные за производство тРНК (tRNA).
• Останавливает работу других генов, необходимых для трансляции, включая гены создания рибосом.

Таким образом, Gaf1 временно блокирует производство всех компонентов, необходимых для синтеза белка, экономя энергию клетки.

Gaf1 и продолжительность жизни

Клетки, лишённые Gaf1, живут меньше. Обычно подавление TOR (например, при диетическом ограничении) останавливает рост и продлевает жизнь. Без Gaf1 этот рост не прекращается, и продление жизни не происходит в полной мере. Gaf1 опосредует некоторые полезные эффекты диетического ограничения.

Хотя исследование проводилось на дрожжах, аналоги Gaf1 существуют у многих животных, включая человека, и регулируют развитие и работу стволовых клеток. Вероятно, они выполняют схожую функцию.

Понимание того, как диета контролирует работу генов на клеточном уровне (через TOR и Gaf1), открывает возможности для разработки диет или лекарств, которые смогут модулировать эти процессы для увеличения healthspan и борьбы с возрастными заболеваниями, такими как рак или болезнь Альцгеймера.