Белки-долгожители могут быть причиной старения

Сверхдолгоживущие белки ядерного порового комплекса нейронов со временем начинают пропускать в ядро токсичные вещества, повреждающие ДНК.

Учёные из Института биологических исследований Солка (США) обнаружили белки, которые могут быть причиной возрастных неврологических болезней, начиная с лёгкого ухудшения памяти и заканчивая тяжёлыми формами деменции. Они, образно говоря, открывают путь возрастным изменениям в нервной клетке, но сами по иронии судьбы названы «сверхдолгоживущими белками» (или ELLP).

Возрастные дисфункции органов часто связаны с нарушениями гомеостаза, равновесного состояния клеток, а точнее, молекулярных машин, поддерживающих это равновесие. Клетка теряет контроль над обменом веществом и энергией с окружающей средой: в неё начинают проникать, к примеру, ядовитые молекулы, а из неё перестаёт выводиться мусор; в итоге клетка всё хуже и хуже выполняет свои функции. Очевидно, в этом случае ответственность отчасти лежит на белках, контролирующих транспорт веществ в клетку и из неё. Сверхдолгоживущие белки как раз к таким и относятся: они формируют ядерный поровый комплекс нейронов, от них зависит обмен веществами между ядром и цитоплазмой.

Учёные исследовали нейроны крысы и обнаружили, что эти ELLP несменяемы, то есть один и тот же белок сидит на своём месте вплоть до смерти животного. Именно это и делает их, возможно, слабым звеном: молекулы сверхдолгоживущих белков накапливают повреждения, при этом сами не обновляясь. Обычные белки, получив какую-то дозу повреждений, сдаются в утиль, и на их место встают новые молекулярные машины. ELLP в этом смысле можно уподобить советским партийным функционерам, которые покидали рабочий кабинет только, что называется, ногами вперёд. Но в случае с этими белками ногами вперёд несут ещё и их хозяина.

Со временем эти долгожители начинают плохо работать: сказываются полученные повреждения. А это значит, что в ядро нейронов начинают проникать нежелательные вещества. Они получают доступ к ДНК, которую могут по-своему промодифицировать. В результате вместо здоровой версии нейронного белка может начать синтезироваться его патогенная форма, образующая нерастворимые белковые комплексы — характерные симптомы нейродегенеративных заболеваний, синдромов Альцгеймера, Паркинсона и т. п. Разумеется, это лишь одно из возможных последствий, к которым может привести повреждение ДНК.

Ранее в этой же лаборатории удалось установить связь между нарушениями в работе ядерного порового комплекса и возрастными изменениями нейронов. Сейчас, можно сказать, учёным удалось установить непосредственных «виновников» старения нервных клеток. Пока не ясно, есть ли такие же белки-долгожители в ядрах клеток других типов. Возможно, если удастся научиться как-то сдерживать старение таких белков (или вообще менять их на новые), это позволит значительно замедлить процесс старения, хотя бы у нервных клеток.

Подготовлено по материалам Института биологических исследований Солка.

{mossh}

Сверхдолгоживущие белки ядерного порового комплекса нейронов со временем начинают пропускать в ядро токсичные вещества, повреждающие ДНК.

Учёные из Института биологических исследований Солка (США) обнаружили белки, которые могут быть причиной возрастных неврологических болезней, начиная с лёгкого ухудшения памяти и заканчивая тяжёлыми формами деменции. Они, образно говоря, открывают путь возрастным изменениям в нервной клетке, но сами по иронии судьбы названы «сверхдолгоживущими белками» (или ELLP).

Возрастные дисфункции органов часто связаны с нарушениями гомеостаза, равновесного состояния клеток, а точнее, молекулярных машин, поддерживающих это равновесие. Клетка теряет контроль над обменом веществом и энергией с окружающей средой: в неё начинают проникать, к примеру, ядовитые молекулы, а из неё перестаёт выводиться мусор; в итоге клетка всё хуже и хуже выполняет свои функции. Очевидно, в этом случае ответственность отчасти лежит на белках, контролирующих транспорт веществ в клетку и из неё. Сверхдолгоживущие белки как раз к таким и относятся: они формируют ядерный поровый комплекс нейронов, от них зависит обмен веществами между ядром и цитоплазмой.

Учёные исследовали нейроны крысы и обнаружили, что эти ELLP несменяемы, то есть один и тот же белок сидит на своём месте вплоть до смерти животного. Именно это и делает их, возможно, слабым звеном: молекулы сверхдолгоживущих белков накапливают повреждения, при этом сами не обновляясь. Обычные белки, получив какую-то дозу повреждений, сдаются в утиль, и на их место встают новые молекулярные машины. ELLP в этом смысле можно уподобить советским партийным функционерам, которые покидали рабочий кабинет только, что называется, ногами вперёд. Но в случае с этими белками ногами вперёд несут ещё и их хозяина.

Со временем эти долгожители начинают плохо работать: сказываются полученные повреждения. А это значит, что в ядро нейронов начинают проникать нежелательные вещества. Они получают доступ к ДНК, которую могут по-своему промодифицировать. В результате вместо здоровой версии нейронного белка может начать синтезироваться его патогенная форма, образующая нерастворимые белковые комплексы — характерные симптомы нейродегенеративных заболеваний, синдромов Альцгеймера, Паркинсона и т. п. Разумеется, это лишь одно из возможных последствий, к которым может привести повреждение ДНК.

Ранее в этой же лаборатории удалось установить связь между нарушениями в работе ядерного порового комплекса и возрастными изменениями нейронов. Сейчас, можно сказать, учёным удалось установить непосредственных «виновников» старения нервных клеток. Пока не ясно, есть ли такие же белки-долгожители в ядрах клеток других типов. Возможно, если удастся научиться как-то сдерживать старение таких белков (или вообще менять их на новые), это позволит значительно замедлить процесс старения, хотя бы у нервных клеток.

Подготовлено по материалам Института биологических исследований Солка.

{mossh}