Старіння клітин безпосередньо залежить від кількості транспортних білків
Планета науки

Старіння клітин безпосередньо залежить від кількості транспортних білків

26.07.2010 16:19

транспортний білок

Учені вперше показали, що старіння клітин дріжджів безпосередньо залежить від кількості так званих білків множинної лікарської стійкості в їх оболонці, що зменшується у міру життя, що може також пролити світло на процеси старіння в людському організмі, повідомляється в статті, опублікованій в журналі Nature Cell Biology.

Автори статті показали, що, штучним чином збільшуючи кількість цих білків в клітках, які виконують транспортні функції і різних речовин, що «перевозять» молекули, через клітинну мембрану, навіть на дуже невелику величину, можна добитися помітного збільшення тривалості життя дріжджів.

«Оскільки цей тип білків грає важливу роль в клітинному метаболізмі, детоксикації клітин, їх відгуку на стресовий стан організму, то це може пояснювати, чому колективне згасання цього типу клітинних молекул призводить до поступової втрати клітинних функцій і старіння», – пишуть автори у своїй статті.

Одноклітинні дріжджі Saccharomyces cerevisiae, з якими вони працювали, вже давно використовуються ученими для вивчення процесів старіння. Дотепер вважалося, що 20-30 циклів ділення, які встигає зробити клітина дріжджів, перш ніж постаріти і померти, обумовлені накопиченням в ній пошкоджених білків і токсичних речовин. Ці речовини в ході кожного нового циклу брунькування «клітина-мати» залишає собі, забезпечуючи, тим самим, довге і продуктивне життя дочірній клітині, що знов утворюється.

Команда учених на чолі з професором Рон Лі з медичного центру Канзаського університету вирішили перевірити іншу гіпотезу щодо клітинного старіння у дріжджів. Учені звернули увагу на те, що в процесі клітинного ділення «клітина-мати» залишає при собі не тільки всі накопичені токсичні молекули і пошкоджені білки, але і початковий набір своїх білків множинної лікарської стійкості, тоді як клітка, що брунькується, одержує набір абсолютно нових аналогічних білкових молекул. Ці білкові молекули, у міру свого пошкодження і виходу з ладу, протягом життя клітини вже не відновлюються, а тому зниження ефективності їх роботи може призводити до порушення клітинних процесів і старіння.

Щоб перевірити цю гіпотезу, учені вивели декілька генетично модифікованих ліній дріжджів, кожна з яких була позбавлена одного гена, що кодує синтез того або іншого типу білка множинної лікарської стійкості. Дослідники виявили, що, залежно від типу білка, цей спосіб генетичного модифікування знижує тривалість життя клітин на 11-66%. При цьому додавання одного такого додаткового гена в ДНК дріжджів дозволило збільшити тривалість життя клітин і їх здатність ділитися на 10-20%.

Учені вважають, що це може бути справедливо і для клітин людського організму, оскільки структура даного типу білків багато в чому ідентична для всіх типів тварин. Це ж може пояснювати «безсмертя» – здатність безупинно ділитися – ракових клітин, які, на відміну від нормальних клітин організму, буквально нашпиговані білками множинної лікарської стійкості.