Naukowcy z Uniwersytetu w Osace zidentyfikowali białko zwane HKDC1, które jest niezbędne do utrzymania dwóch struktur komórkowych, mitochondriów i lizosomów, zapobiegając w ten sposób starzeniu się komórek.
Tak jak zdrowe narządy są niezbędne dla naszego dobrego samopoczucia, tak zdrowe organelle są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania komórek. Te struktury subkomórkowe pełnią w komórce określone funkcje, na przykład mitochondria dostarczają komórce energię, a lizosomy utrzymują komórkę w porządku.
Przełom w zrozumieniu utrzymania organelli
Chociaż uszkodzenie tych dwóch organelli powiązano ze starzeniem się, starzeniem się komórek i wieloma chorobami, regulacja i utrzymanie tych organelli pozostaje słabo poznana. Teraz naukowcy z Uniwersytetu w Osace zidentyfikowali białko HKDC1, które odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu tych dwóch organelli, a tym samym zapobiega starzeniu się komórek.
Istnieją dowody na to, że białko zwane TFEB bierze udział w utrzymaniu funkcji obu organelli, ale nie zidentyfikowano celów dla tego białka. Porównując wszystkie geny komórki, które są aktywne w określonych warunkach, i stosując metodę zwaną immunoprecypitacją chromatyny, która może zidentyfikować DNA W odniesieniu do białek zespół jako pierwszy wykazał, że gen kodujący HKDC1 jest bezpośrednim celem TFEB i że poziom HKDC1 ulega zwiększeniu w warunkach stresu mitochondrialnego lub lizosomalnego.
Mechanizmy ochrony mitochondriów
Jednym ze sposobów ochrony mitochondriów przed uszkodzeniem jest proces mitofagii, czyli kontrolowane usuwanie uszkodzonych mitochondriów. Istnieje kilka szlaków mitofagii, z których najlepiej scharakteryzowany zależy od białek zwanych PINK1 i Parkin.
„Zaobserwowaliśmy, że HKDC1 kolokalizuje się z białkiem zwanym TOM20, które znajduje się w zewnętrznej błonie mitochondrialnej” – wyjaśnia główna autorka Mengying Cui, „a dzięki naszym eksperymentom odkryliśmy, że HKDC1 i jego interakcja z TOM20 ma kluczowe znaczenie dla osłabianie mitofagii zależnej od PINK1/Parkina.”
Rola HKDC1 w naprawie lizosomów
Mówiąc prościej, HKDC1 jest wprowadzany przez TFEB, aby pomóc pozbyć się odpadów mitochondrialnych. Ale co z lizosomami? Cóż, TFEB i KHDC1 również są tutaj głównymi graczami. Wykazano, że zmniejszenie poziomu HKDC1 w komórce zakłóca naprawę lizosomów, co sugeruje, że HKDC1 i TFEB pomagają lizosomom w regeneracji po uszkodzeniu.
„HKDC1 jest zlokalizowany w mitochondriach, prawda?” „Cóż, to również wydaje się mieć kluczowe znaczenie dla procesu naprawy lizosomów” – wyjaśnia główny badacz Shuhei Nakamura. „Widzisz, lizosomy i mitochondria komunikują się ze sobą za pośrednictwem białek zwanych VDAC. W szczególności HKDC1 jest odpowiedzialny za interakcję z VDAC; Białko to jest niezbędne do komunikacji między mitochondriami i lizosomami, a tym samym do naprawy lizosomów.
Potencjalne efekty terapeutyczne
Te dwie różnorodne funkcje HKDC1, odgrywające kluczową rolę zarówno w lizosomie, jak i mitochondriach, pomagają zapobiegać starzeniu się komórek, jednocześnie utrzymując stabilność tych dwóch organelli. Ponieważ dysfunkcja tych organelli wiąże się ze starzeniem się i chorobami związanymi z wiekiem, odkrycie to otwiera nowe horyzonty w podejściu terapeutycznym do tych chorób.
Odniesienie: „HKDC1, cel TFEB, jest niezbędny do utrzymania homeostazy mitochondrialnej i lizosomalnej oraz zapobiegania starzeniu się komórek” Z ludźmi.
doi: 10.1073/pnas.2306454120
Finansowanie: Japońskie Towarzystwo Promocji Nauki, Japońska Agencja Nauki i Technologii, Ministerstwo Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii, Japońska Agencja Badań i Rozwoju Medycznego
„Odkrywca. Nieprzepraszający przedsiębiorca. Fanatyk alkoholu. Certyfikowany pisarz. Wannabe tv ewangelista. Fanatyk Twittera. Student. Badacz sieci. Miłośnik podróży.”
More Stories
NASA pokazuje, jak SpaceX tankuje statki kosmiczne na niskiej orbicie okołoziemskiej
Roboty kontra zwierzęta: kto wygra wyścig w środowisku naturalnym?
NASA poszukuje informacji na temat niedoborów w technologii kosmicznej