Работа с белками круглого червя дает надежду на антивозрастные препараты
VRK-1, который визуализировали путем мечения зеленым флуоресцентным белком (GFP) у C. elegans. Предоставлено: Seung-Jae V. Lee, KAIST.

Исследователи KAIST смогли увеличить и уменьшить продолжительность жизни существ, изменяя активность белков, обнаруженных в клетках круглого червя, которые говорят им преобразовывать сахар в энергию, когда их клеточная энергия истощается. У людей также есть эти белки, открывающие интригующие возможности для разработки препаратов, способствующих долголетию. Эти новые результаты были опубликованы 1 июля в Science Advances.

Круглый червь Caenorhabditis elegans ( C. elegans), нематода длиной в миллиметр, обычно используемая в лабораторных испытаниях, пользовалась повышением своей продолжительности жизни, когда исследователи возились с парой белков, участвующих в мониторинге использования энергии его клетками.

Протеины VRK-1 и AMPK работают в тандеме в клетках круглого червя, причем первый приказывает последним приступить к работе, прикрепляя к нему молекулу фосфата, состоящую из одного фосфора и четырех атомов кислорода. В свою очередь, роль AMPK заключается в мониторинге уровней энергии в клетках, когда клеточная энергия заканчивается. По сути, VRK-1 регулирует AMPK, а AMPK регулирует энергетический статус клетки.

Используя целый ряд различных биологических инструментов исследования, включая введение чужеродных генов в червя, группа исследователей во главе с профессором Сеунг-Чже В. Ли из Отдела биологических наук в KAIST смогла набрать и понизить активность гена, который говорит клеткам производить белок VRK-1. Этот ген практически не изменился на протяжении всей эволюции. У большинства сложных организмов есть тот же ген, включая человека.

Ведущий автор исследования Sangsoon Park и его коллеги подтвердили, что сверхэкспрессия или увеличение продукции белка VRK-1 увеличивали продолжительность жизни C. Элеганс, который обычно живет всего две-три недели, и ингибирование производства ВРК-1 сократило его срок службы.

Исследовательская группа обнаружила, что активность процесса мониторинга клеточной энергии VRK-1-AMPK повышается при низком клеточном энергетическом статусе за счет снижения митохондриального дыхания, набора метаболических химических реакций, которые используют кислород червя дышит, чтобы преобразовать макроэлементы из пищи в энергетическую «валюту», которую клетки тратят, чтобы сделать все, что им нужно.

Уже известно, что митохондрии, энергетические машинные отделения в клетках, играют решающую роль в старении, а ухудшение функционирования митохондрий связано с возрастными заболеваниями. В то же время было показано, что мягкое ингибирование митохондриального дыхания способствует долголетию у ряда видов, включая мух и млекопитающих.

Когда исследовательская группа выполнила аналогичную работу с культивируемыми клетками человека, они обнаружили, что могут также воспроизвести этот процесс увеличения и уменьшения скорости VRK-1-to-AMPK, который происходит у круглых червей.

«Это открывает интригующую возможность того, что VRK-1 также функционирует как фактор, управляющий долголетием человека, и поэтому, возможно, мы сможем начать разработку препаратов, способствующих долголетию, которые изменяют активность VRK-1», — объяснил профессор Ли.

По крайней мере, исследование указывает нам интересное направление для исследования новых терапевтических стратегий для борьбы с метаболическими нарушениями путем нацеливания на модуляцию VRK-1. Нарушения обмена веществ связаны с нарушением химических реакций в организме, в том числе с заболеваниями митохондрий.

Но до того, как ученые начнут рассматривать лекарства от метаболических расстройств или препараты для долголетия, необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы лучше понять, как VRK-1 работает для активации AMPK, а также выяснить точную механику того, как AMPK контролирует клеточные energy./p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *