Циљање овог протеина може помоћи у борби против старења
Научници су открили непознати генетски механизам ћелијског метаболизма који са старењем постаје све дисфункционалнији.
Истраживачи на Ецоле Политецхникуе Федерале де Лаусанне (ЕПФЛ) у Швајцарској сугеришу да би њихови налази могли довести до нових циљева за лечење у борби против старења и услова повезаних са узрастом.
Њихово откриће односи се на протеин који мења функцију митохондрија, а то су мале јединице снаге унутар ћелија које им дају енергију.
Тим ЕПФЛ-а открио је да мождано и мишићно ткиво старијих животиња има висок ниво протеина, који се назива члан породице 2 који веже пумилио РНК (ПУМ2).
Студијски рад у часопису Молекуларна ћелија описује како старење индукује више нивое ПУМ2, што заузврат смањује нивое другог протеина који се назива митохондријски фактор фисије (МФФ).
МФФ помаже ћелијама да разбију велике митохондрије на мање целине и очисте их. Узорци ткива остарелих животиња такође су имали ниже нивое ВФФ.
Истраживачи сугеришу да како животиње старе, пут ПУМ2 / МФФ постаје све више и више нерегулисан.
Како нивои ПУМ2 расту, они смањују ниво ВФФ. Резултат тога је да ћелије постају све више неспособне да се разграде и очисте мање митохондрије. Како време пролази, ћелије и ткива акумулирају све више и више великих, нездравих митохондрија.
Протеини који везују РНК и старење
ПУМ2 је протеин који веже РНК. Ови молекули мењају експресију гена везујући се за молекуле мессенгер РНА (мРНА) који носе ДНК код за обраду ћелија.
У недавној студији, тим је открио да када се ПУМ2 веже за молекуле мРНА који носе ДНК код за МФФ, он блокира способност ћелија да направе МФФ протеин од тих молекула мРНА.
Већина истраживања молекула који утичу на старење у ћелијама и ткивима имају тенденцију да се фокусирају на транскрипцију гена у мРНК. Међутим, ово је само први корак у сложеном процесу преноса информација садржаних у генима у рад ћелија.
Истраживачи ЕПФЛ-а открили су пут ПУМ2 / МФФ када су одлучили да истраже корак који се дешава након транскрипције гена.
Када су прегледали ћелије животиња како би идентификовали протеине који се везују за РНК и који су се мењали са годинама, открили су да је ПУМ2 посебно повишен код старијих животиња.
ПУМ2 се везује само за молекуле мРНК који имају места која препознаје. Када се веже за мРНК, зауставља превод кода у одговарајући протеин.
Користећи приступ „системске генетике“, тим је открио раније непознату мРНК за коју се веже ПУМ2. Ово је била мРНА која носи код који ћелијама ствара МФФ.
Уређивање гена поништило је ефекте повезане са узрастом
У другом делу студије, истраживачи су показали како би могло бити могуће преокренути старосни ефекат ПУМ2 на ћелије и ткива.
Користећи технологију за уређивање гена ЦРИСПР-Цас9, смањили су ПУМ2 у мишићима старих мишева утишавањем одговарајућег кодирајућег гена.
То је довело до виших нивоа МФФ протеина, који су - повећаним распадањем и чишћењем отпада - побољшали функцију митохондрија код старијих мишева.
Тим је такође истражио сличан механизам код округлог црва Цаенорхабдитис елеганс, што је модел који научници често користе за проучавање молекуларних путева.
Код округлих црва старење индукује више нивое протеина ПУФ-8 који веже РНК. Истраживачи су открили да је утишавање одговарајућег гена за ПУФ-8 код старијих црва побољшало функционисање њихових митохондрија и продужило им животни век.
Друге студије су повезале РНК-везујуће протеине са неуромускуларним дегенеративним болестима. Такође су показали да се често скупљају у накупине зване патолошке грануле.
Истраживачи ЕПФЛ-а открили су да ПУМ2 има сличну тенденцију, са старењем, да се скупља у честице које везују и хватају МФФ мФФ.
