Дослідження Університету Осаки підкреслює критичну роль білка HKDC1 у підтримці мітохондрій і лізосом, таким чином запобігаючи старінню клітин і пов’язаним із цим захворюванням. Це відкриття відкриває нові потенційні терапевтичні підходи до проблем, пов’язаних зі старінням. Авторство: SciTechDaily.com
Дослідники з Університету Осаки ідентифікували білок під назвою HKDC1, який необхідний для підтримки двох клітинних структур, мітохондрій і лізосом, таким чином запобігаючи клітинному старінню.
Подібно до того, як здорові органи необхідні для нашого добробуту, здорові органели необхідні для належного функціонування клітин. Ці субклітинні структури виконують певні функції всередині клітини, наприклад, мітохондрії постачають клітину енергією, а лізосоми підтримують клітину в порядку.
Прорив у розумінні підтримки органел
Хоча пошкодження цих двох органел пов’язують зі старінням, клітинним старінням і багатьма захворюваннями, регуляція та підтримка цих органел залишаються недостатньо вивченими. Тепер дослідники з Університету Осаки ідентифікували білок HKDC1, який відіграє ключову роль у підтримці цих двох органел і, таким чином, запобігає старінню клітин.
Існують докази того, що білок під назвою TFEB бере участь у підтримці функції обох органел, але мішені для цього білка не виявлено. Порівнюючи всі гени клітини, які є активними за певних умов, і використовуючи метод, званий імунопреципітацією хроматину, який може ідентифікувати ДНК Порівняно з білками, команда першою показала, що ген, який кодує HKDC1, є прямою мішенню для TFEB, і що HKDC1 посилюється в умовах мітохондріального або лізосомального стресу.
Огляд: як мітохондріальний, так і лізосомальний стрес індукують ядерну транслокацію TFEB з наступною посиленням експресії HKDC1. HKDC1 стабілізує PINK1 через взаємодію з TOM70, тим самим полегшуючи PINK1/Parkin-залежну мітофагію. Крім того, білки HKDC1 і VDAC, з якими він взаємодіє, важливі для відновлення пошкоджених лізосом і для підтримки зв'язку між мітохондріями та лізосомами. HKDC1 запобігає клітинному старінню, викликаному пошкодженням ДНК, підтримуючи мітохондріальний і лізосомальний гомеостаз. Джерело зображення: 2024 Cui та ін., HKDC1, мішень TFEB, необхідний для підтримки мітохондріального та лізосомального гомеостазу, запобігаючи клітинному старінню. З людьми
Механізми захисту мітохондрій
Одним із способів захисту мітохондрій від пошкодження є процес мітофагії, тобто контрольоване видалення пошкоджених мітохондрій. Існує кілька шляхів мітофагії, найбільш добре охарактеризовані з яких залежать від білків PINK1 і Parkin.
«Ми помітили, що HKDC1 локалізується спільно з білком під назвою TOM20, який розташований у зовнішній мітохондріальній мембрані, — пояснює провідний автор Mengying Cui, — і завдяки нашим експериментам ми виявили, що HKDC1 та його взаємодія з TOM20 є критичними для ослаблення PINK1/Parkin-залежної мітофагії».
Роль HKDC1 у відновленні лізосом
Отже, простіше кажучи, HKDC1 вводиться TFEB, щоб допомогти позбутися мітохондріальних відходів. Але як щодо лізосом? Що ж, TFEB і KHDC1 також є основними гравцями. Було показано, що зменшення HKDC1 у клітині перешкоджає відновленню лізосом, припускаючи, що HKDC1 і TFEB допомагають лізосомам відновлюватися після пошкодження.
«HKDC1 локалізований у мітохондріях, так?» «Ну, це також здається вирішальним для процесу відновлення лізосом, — пояснює провідний дослідник Шухей Накамура. — Розумієте, лізосоми та мітохондрії спілкуються одна з одною через білки, які називаються VDAC. Зокрема, HKDC1 відповідає за взаємодію з VDAC; Цей білок необхідний для зв’язку між мітохондріями та лізосомами, а отже, для відновлення лізосом.
Потенційні терапевтичні ефекти
Ці дві різноманітні функції HKDC1, які відіграють ключову роль як у лізосомах, так і в мітохондріях, допомагають запобігти клітинному старінню, одночасно підтримуючи стабільність цих двох органел. Оскільки дисфункція цих органел пов’язана зі старінням і віковими захворюваннями, це відкриття відкриває нові горизонти для терапевтичних підходів до цих захворювань.
Довідка: «HKDC1, мішень TFEB, необхідний для підтримки мітохондріального та лізосомального гомеостазу та запобігання старінню клітин» З людьми.
doi: 10.1073/pnas.2306454120
Фінансування: Японське товариство сприяння науці, Японське агентство з науки і технологій, Міністерство освіти, культури, спорту, науки і технологій, Японське агентство медичних досліджень і розвитку
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
