logo

Пользовательского поиска

Friday 20th of July 2018

Открыт первый биохимический путь к молодости и старению, несвязанный с ограничением калорий

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Старение
Автор: Administrator   
02.12.2011 17:56

 

Клетки дрожжевых грибков (СЭМ)

Клетки дрожжевых грибков (СЭМ). (Фото: sciencephoto.com, C003/6920)


Ученые из Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University) и Национального университета Тайваня (National Taiwan University) научились управлять продолжительностью жизни одноклеточных организмов – дрожжевых грибков, выяснив, как подавить и восстановить функции белка, связанного с их старением.


Ацетилированный вариант фермента-«топливомера», определяющий количество энергии в клетках дрожжей, функционирует в качестве часов, определяющих продолжительность жизни. Он присутствует в молодых клетках, а по мере их старения его количество постепенно уменьшается.

В статье в журнале Cell ученые описывают открытие нового уровня регуляции, осуществляемого этим вариантом белка, показывая, что его полное подавление уменьшает продолжительность жизни организма, а восстановление значительно ее увеличивает.

 

Профессор молекулярной биологии, генетики и онкологии Школы медицины Университета Джонса Хопкинса Джеф Бёке (Jef Boeke), PhD.

 

Профессор молекулярной биологии, генетики и онкологии Школы медицины Университета Джонса Хопкинса Джеф Бёке (Jef Boeke), PhD. (Фото: www.isaude.net)

 

 

 

По словам Джефа Бёке (Jef Boeke), PhD, профессора молекулярной биологии, генетики и онкологии Школы медицины Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University School of Medicine), на примере дрожжей им удалось выявить молекулярные компоненты пути старения, связанного, как представляется, с путем, регулирующим продолжительность жизни и человеческого организма.

«Эта регуляция продолжительности жизни независима от ранее описанного у дрожжей типа, связанного с ограничением калорий», - говорит профессор Бёке. «Мы считаем, что впервые нашли биохимический путь к молодости и старению, который не имеет ничего общего с диетой».

Ацетильная группа, добавляемая к какой-либо молекуле в результате химической модификации, называемой ацетилированием, «включающая» или «выключающая» белок – в данном случае белок Sip2 – является своего рода «украшением». Процесс ацетилирования напоминает то, как мы вешаем игрушки на Рождественскую елку или снимаем их с нее, сравнивает профессор Бёке.

Ацетилирование может коренным образом изменить функцию белка, помогая организму или системе быстро адаптироваться к окружающей среде. До сих пор ацетилирование не рассматривалось в прямой связи со старением, так что это совершенно новая его роль. Теперь его можно рассматривать в качестве потенциальной мишени стратегий профилактики или лечения, считают исследователи.

Как показало исследование, ацетилирование белка Sip2 влияет на продолжительность жизни дрожжевых грибков, рассматриваемую с точки зрения того, сколько раз дрожжевая клетка может делиться, или на «репликативную продолжительность жизни». Нормальная репликативная продолжительность жизни дрожжей – 25. У генетически модифицированных дрожжей с восстановленным химическим вариантом – ацетилированным Sip2 – репликативная продолжительность жизни увеличивается до 38, что составляет около 50 процентов.

 

Ацетилирование гистоновых и негистоновых белков является важной посттрансляционной модификацией, затрагивающей многие клеточные процессы. Исследование показало, что по мере старения клеток NuA4-ацетилирование белка Sip2, регуляторной β-субъединицы комплекса Snf1 (AMP-активируемой протеинкиназы дрожжей), снижается. Ацетилирование, контролируемое антагонистами – NuA4 и Rpd3 – усиливает взаимодействие Sip2 с Snf1, каталитической субъединицей комплекса Snf1. Взаимодействие Sip2-Snf1 подавляет активность Snf1, приводя к снижению фосфорилирования нижележащей мишени, Sch9 (гомолог Akt/S6K), и, в конечном итоге, к замедлению роста, но увеличению репликативной продолжительности жизни. Клетки с ацетилированнным Sip2 более устойчивы к окислительному стрессу. Антивозрастной эффект ацетилирования Sip2 независим от внешней доступности питательных веществ и активности TORC1. Ученые  предполагают, что белковый каскад ацетилирования-фосфорилирования, регулирующий активность  Sch9, управляет естественным старением, а также увеличивает репликативную продолжительность жизни дрожжей.

Ацетилирование гистоновых и негистоновых белков является важной посттрансляционной модификацией, затрагивающей многие клеточные процессы. Исследование показало, что по мере старения клеток NuA4-ацетилирование белка Sip2, регуляторной β-субъединицы комплекса Snf1 (AMP-активируемой протеинкиназы дрожжей), снижается. Ацетилирование, контролируемое антагонистами – NuA4 и Rpd3 – усиливает взаимодействие Sip2 с Snf1, каталитической субъединицей комплекса Snf1. Взаимодействие Sip2-Snf1 подавляет активность Snf1, приводя к снижению фосфорилирования нижележащей мишени, Sch9 (гомолог Akt/S6K), и, в конечном итоге, к замедлению роста, но увеличению репликативной продолжительности жизни. Клетки с ацетилированнным Sip2 более устойчивы к окислительному стрессу. Антивозрастной эффект ацетилирования Sip2 независим от внешней доступности питательных веществ и активности TORC1. Ученые предполагают, что белковый каскад ацетилирования-фосфорилирования, регулирующий активность Sch9, управляет естественным старением, а также увеличивает репликативную продолжительность жизни дрожжей. (Рис. cell.com)


Первый автор исследования Джинь-Инь Лу (Jin-Ying Lu), MD, PhD, Национальный университет Тайваня.

 

Первый автор исследования Джинь-Инь Лу (Jin-Ying Lu), MD, PhD, Национальный университет Тайваня. (Фото: mc.ntu.edu.tw)

 

 

 

«Мы провели дрожжам антивозрастную терапию», - говорит первый автор исследования Джинь-Инь Лу (Jin-Ying Lu), MD, PhD, Национальный университет Тайваня. «Вернув их к ацетилированию этого белка, мы спасли старые клетки от укорочения продолжительности жизни. Наша следующая задача – доказать, что это явление наблюдается и в клетках млекопитающих».

 

 

 

 

Дрожжевые клетки имеют размер около нескольких микрон в диаметре и делятся примерно каждые 90 минут. В геном встроен ген желтого флуоресцентного белка.

 

По материалам

Hopkins Scientists Turn on Fountain of Youth in Yeast

 

Оригинальная статья:

Jin-Ying Lu, Yu-Yi Lin, Jin-Chuan Sheu, June-Tai Wu, Fang-Jen Lee, Yue Chen, Min-I Lin, Fu-Tien Chiang, Tong-Yuan Tai, Shelley L. Berger, Yingming Zhao, Keh-Sung Tsai, Heng Zhu, Lee-Ming Chuang, Jef D. Boeke. Acetylation of Yeast AMPK Controls Intrinsic Aging Independently of Caloric Restriction

 

© «Открыт первый биохимический путь к молодости и старению, несвязанный с ограничением калорий». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Старение. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще о старении


Способность к старению позволяет бактериям улучшать эволюционную приспособляемость популяции

Окислительный стресс: а так ли он вреден, как предполагалось?

Как дрожжевым клеткам удается не передавать дочерним клеткам своего «багажа» старости

Оксиданты помогают поддерживать нормальный уровень артериального давления

Открытие чрезвычайно долгоживущих белков может объяснить причины старения клетки и возникновения нейродегенеративных заболеваний

Новые открытия о старении клетки

Белок TBC1D3 оказывает влияние на развитие ожирения, диабета и старение

Стволовые клетки бесполых планарий не стареют благодаря ферменту теломеразе

Новое о клеточном старении: повреждение ДНК теломер необратимо

Побочные эффекты рапамицина можно устранить

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday370
mod_vvisit_counterYesterday1287
mod_vvisit_counterThis week5656
mod_vvisit_counterLast week6681
mod_vvisit_counterThis month18067
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4052513

We have: 98 guests, 4 bots online
Your IP: 54.81.244.248
 , 
Today: Июл 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.