В преждевременном старении клеток ключевую роль играют агрессивные соединения кислорода (reactive oxygen species, ROS); эти соединения также имеют большое значение в подавлении роста опухолей и в лечении рака.
Но, одной из важных причин старения клетки, как это ни парадоксально звучит, оказалось наличие в ней протеинов с экстремально большой продолжительностью жизни. Находка даёт новые ключи к механизму старения, а также к возникновению нейродегенеративных заболеваний.
Исследователи из биологического института Солка обнаружили, что на поверхности ядра нейронов, взятых из мозга взрослой крысы, присутствуют белки такого же возраста, как и само животное (в данном опыте – больше года).
Это удивительный момент, поскольку полипептиды в клетке существуют в основном весьма недолго. Они меняют свою форму, повреждаются и распадаются и потому регулярно заменяются на новые копии. Срок жизни большей части белков внутри клетки составляет всего несколько дней, а иных и вовсе часы или даже минуты.
Чрезвычайно долгоживущие белки (ELLP), найденные группой Мартина Хецера (Martin Hetzer), работают всю жизнь организма без замены. И это учёные назвали не преимуществом, а ахиллесовой пятой клетки, передаёт ScienceDaily.
Дело в том, что ELLP входят в состав комплекса ядерной поры (NPC). Это сложные по строению врата, состоящие примерно из 30 протеинов. Ядерные поры отвечают за транспорт веществ из ядра в цитоплазму и обратно.
Отклонения в структуре ELLP, накапливающиеся из-за химических или иных повреждений, приводят к нарушению функций ядерных пор. А из-за этого последние, как утверждает профессор Хецер, начинают пропускать внутрь ядра токсины, способные влиять на ДНК. В результате меняется активность генов, и нормальная работа клетки нарушается.
Открытие должно поспособствовать лучшему пониманию молекулярных причин старения и также болезней Альцгеймера и Паркинсона. Мартин полагает, что и в старении клетки (следовательно, и организма), и в нейродегенеративных заболеваниях в значительной степени виновны именно сбои в работе NPC, вызванные тем удивительным фактом, что в данном комплексе присутствуют незаменяемые молекулы.
