Исследование раскрывает секрет долгоживущих стволовых клеток

Гемопоэтические стволовые клетки (HSCs) — кроветворные клетки, дающие начало быстро делящимся клеткам-предшественникам, которые, в свою очередь, производят сотни миллиардов клеток ежедневно. HSCs обычно находятся в состоянии покоя в костном мозге, но способны активироваться и непрерывно пополнять пул клеток крови, сохраняя относительно молодой профиль на протяжении жизни организма.

Команда исследователей из Baylor College of Medicine выяснила, что ключевую роль в сохранении регенеративного потенциала HSCs и предотвращении эффектов старения играет фермент циклофилин A. Его производство значительно снижается в старых HSCs.

Молекулярные шапероны в действии

Циклофилины — одни из самых распространенных шаперонов (белков, сохраняющих или изменяющих трехмерную структуру других белков). Эксперименты на мышах показали:

• Циклофилин A — преобладающий шаперон в HSCs.
• Снижение его экспрессии ускоряет старение в стволовом клеточном компартменте.
• Возвращение циклофилина A в старые HSCs улучшает их функцию.

Связь циклофилина A, внутренне неупорядоченных белков и долголетия HSCs

Исследование показало, что циклофилин A взаимодействует с белками, обогащенными внутренне неупорядоченными областями (intrinsically disordered regions).

• Эти белки естественным образом меняют свою 3D-конформацию для взаимодействия с различными молекулами и регулируют многие клеточные процессы.
• Из-за своей гибкой природы они склонны к агрегации. Циклофилин A поддерживает их функции и предотвращает слипание.
• Циклофилин A взаимодействует с такими белками с момента их синтеза, обеспечивая правильную конформацию и достаточный уровень.
• Генетическое истощение циклофилина A приводит к характерному недостатку внутренне неупорядоченных белков в стволовых клетках.

Вывод: Впервые показано, что производство неупорядоченных белков и поддержание структурного разнообразия протеома играют роль в старении HSCs.