Открытие сверхдолгоживущих белков может пролить свет на старение клеток

Учёные из Института биологических исследований Солка обнаружили слабое место в компоненте клеток мозга, которое может объяснять процесс старения в мозге.

Ключевое открытие

Были обнаружены сверхдолгоживущие белки (ELLPs), находящиеся на поверхности ядра нейронов. В то время как большинство белков живут не более двух дней, исследователи идентифицировали ELLPs в мозге крыс, возраст которых превышал один год. Это первые данные о том, что компоненты важной внутриклеточной структуры могут существовать на протяжении всей жизни, не заменяясь.

Функция и проблема

ELLPs формируют транспортные каналы (поры) на поверхности ядра, контролируя перемещение материалов. Их долгий срок жизни становится проблемой из-за износа и повреждений, которые эти белки со временем накапливают. В отличие от других белков, повреждённые ELLPs не заменяются.

Последствия для старения

Повреждение ELLPs ослабляет способность ядерных поровых комплексов (NPC) защищать ядро клетки от токсинов. Эти токсины могут изменять ДНК и активность генов, что приводит к клеточному старению. Исследовательская группа Мартина Хетцера — единственная в мире, изучающая роль NPC в процессе старения.

Значение открытия

До этого открытия у научного сообщества было мало данных о том, как происходят возрастные изменения в экспрессии генов. Теперь есть указание на возможный механизм: ухудшение функции нейронов может происходить из-за повреждения ELLPs с течением времени.

Большинство клеток борются с ухудшением белков через обновление белков (protein turnover), но нейроны, по-видимому, этой способности лишены. Как отмечает Хетцер, "ухудшение состояния ядерных пор может быть общим механизмом старения", ведущим к возрастным дефектам в функции ядра.

Перспективы

Эти находки могут быть важны для понимания молекулярных истоков старения и таких нейродегенеративных заболеваний, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. В предыдущих работах группа Хетцера уже обнаруживала возрастное снижение функционирования NPC в нейронах крыс и связывала некоторые клеточные аномалии с неврологическими расстройствами.

Исследование стало возможным благодаря финансированию Ellison Medical Foundation и Glenn Foundation for Medical Research.