Аутофагия – процесс, с помощью которого клетка избавляется от «клеточного мусора» – поврежденных органелл и дефектных белков. В стареющих клетках эффективность аутофагии снижается. Одна из причин – сокращение количества белков – шаперонов, играющих важную роль в процессе аутофагии. Поэтому так важно найти способы поддержания количества шаперонов в клетках.
Поиск путей активации шаперон-опосредованной аутофагии.
Шаперон-опосредованная аутофагия – тип аутофагии, который делает возможным выборочное уничтожение поврежденных белков лизосомами, что является частью системы контроля качества клеток.
Белки-субстраты с помощью белков-шаперонов переносятся через мембрану лизосом, где позже разлагаются.
Поддержание количества белков-шаперонов.
Группа Аны Марии Куэрво (Медицинский колледж им. Альберта Эйнштейна, Бронкс) обнаружила, что активность шаперон-опосредованной аутофагии в организме понижается при старении.
Ученые предположили, что эта неспособность к поддержанию чистоты клетки может способствовать накоплению поврежденных белков, ненормальному клеточному гомеостазу и, в конечном счете, утрате функций, характерной для старых организмов. Если увеличить количество доступных для этого типа аутофагии белков-шаперонов, можно снизить количество поврежденных белков внутри клетки (1).
Поддержание количества лизосомальных рецепторов.
Также, если поддерживать содержание лизосомальных рецепторов для шаперон-опосредованной аутофагии, можно добиться сохранения активности такой аутофагии до преклонного возраста. Ана Мария Куэрво показала, что сохранение аутофаговой активности связано с меньшим внутриклеточным накоплением поврежденных белков, улучшением способности переносить разрушение белков и улучшением функционирования органов (2).
Фармакологическая активация экспрессии белков теплового шока
Ученые из группы профессора Элис Лью из Университета Ратгерс (Нью Джерси), показали, что клинически проверенные концентрации препарата рилузоля увеличивают синтез белков теплового шока hsp70 за счет индукции соответствующего гена. Авторами был получен эффект усиления защитных систем клетки в ответ на тепловой шок.
На данный момент точно не известно, является ли мишенью рилузоля часть сигнального пути шаперон-опосредованной аутофагии, или же субстратом является белок фактор теплового шока-1. Поможет ответить на этот вопрос анализ эффекта рилузоля на систему шаперон-опосредованной деградации белков (3).
Исследователи:
Ана Мария Куэрво (Ana Maria Cuervo) Медицинский колледж им. Альберта Эйнштейна, Бронкс, США (Albert Einstein College of Medicine, USA)
Элис Лью (Alice Y.-c. Liu)Университет Ратгерс, Нью Джерси, США (Rutgers University, USA)
Публикации:
1 Morimoto, Cuervo, «Protein homeostasis and aging: taking care of proteins from the cradle to the grave», The Journals of Gerontology, 2009
2 Zhang, Cuervo, “ Restoration of chaperone-mediated autophagy in aging liver improves cellular maintenance and hepatic function”, Nature Medicine, 2008
3 Yang J et.al., “Riluzole Increases the Amount of Latent HSF1 for an Amplified Heat Shock Response and Cytoprotection”, Plos One, 2008
| → > |
|---|
