Обнаружен новый клеточный механизм защиты от окислительного стресса
Международная команда исследователей, включая профессора Эда Шмидта из Университета штата Монтана, обнаружила ранее неизвестный внутренний механизм, который может защищать белки человеческих клеток от необратимого окислительного повреждения. Открытие, опубликованное в журнале Science Advances, может помочь в понимании проблем, связанных со старением и хроническими заболеваниями.
Суть механизма
Механизм связан с атомами серы в составе белковых молекул. Ранее считалось, что окислительное повреждение белков в результате редокс-реакций (переноса электронов) необратимо, и клетке приходится синтезировать новые белки взамен повреждённых.
Однако выяснилось, что клетки иногда могут заранее добавлять дополнительный атом серы к определённым серосодержащим белкам. При окислительном стрессе повреждается именно эта "запасная" сера, которую клетка затем отщепляет, оставляя основной белок целым и неповреждённым.
"Мы подозреваем, что у клеток есть поднабор белков, уже находящихся в этом состоянии с дополнительной серой. Они, вероятно, неактивны, но находятся в резерве", — пояснил Эд Шмидт.
Значение для медицины
Накопление окислительных повреждений и мутаций ДНК связывают с повышенным риском:
- Рака
- Воспалительных заболеваний
- Болезней Паркинсона и Альцгеймера
- Диабета
Понимание нового механизма открывает перспективы для:
- Прогнозирования и смягчения связанных с окислительным стрессом проблем со здоровьем.
- Улучшения процедур трансплантации органов. Орган во время пересадки переживает период без кислорода, а затем — резкий приток оксигенированной крови, вызывающий всплеск окислительного стресса. Новые знания могут помочь подготовить клетки органа к этой нагрузке.
Дальнейшие исследования
Следующие шаги учёных — выяснить, как именно клетки добавляют дополнительные атомы серы и как регулируется этот процесс. Работа велась в сотрудничестве с командами из Венгрии, Швеции и Японии, обладающими экспертизой в области биологической химии серы, редокс-биологии, клеточной биологии и сигналинга.