ژاپنی‌ها پروتئین ضد پیری را کشف کردند

فکرشهر: بدن ما از بلوک‌های ساختمانی کوچکی به نام سلول تشکیل شده است. داخل این سلول‌ها حتی قسمت‌های کوچک‌تری به نام اندامک وجود دارد. اندامک‌ها مانند قلب یا ریه‌ها به سلامت کلی ما کمک می‌کنند و همچنین نقش مهمی در تضمین عملکرد مؤثر سلول‌ها دارند.

به گزارش فکرشهر از ایسنا، به عنوان مثال، میتوکندری‌ها به عنوان منابع انرژی سلول عمل می‌کنند و لیزوزوم‌ها به تمیز نگه داشتن سلول‌ها کمک می‌کنند. وقتی این اندامک‌ها آسیب می‌بینند، مشکلاتی مانند پیری، بیماری‌ها یا اختلال در عملکرد طبیعی سلولی ایجاد می‌کنند.

پروتئینی نجات دهنده

دانشمندان دانشگاه اوزاکا در ژاپن پروتئینی به نام HKDC ۱ پیدا کرده‌اند که به مراقبت از این دو اندامک مهم یعنی میتوکندری و لیزوزوم کمک می‌کند. این پروتئین نقشی کلیدی در جلوگیری از پیری سلول دارد.

پژوهشگران نشان دادند که وقتی سلول، به ویژه میتوکندری یا لیزوزوم تحت فشار قرار می‌گیرد، پروتئین HKDC ۱ فعال‌تر می‌شود.

پروتئین دیگری که به نام TFEB شناخته می‌شود، شواهدی داشت که حاکی از دخالت آن در حفظ عملکرد هر دو اندامک بود. با این حال، هیچ هدفی برای این پروتئین در آن زمان شناسایی نشد؛ بنابراین پژوهشگران دانشگاه اوزاکا آن را بررسی کردند و دریافتند که TFEB یک ژن خاص به نام HKDC ۱ را هدف قرار می‌دهد.

این تیم با مقایسه تمام ژن‌های سلولی که تحت شرایط خاص فعال هستند و با استفاده از روشی به نام رسوب ایمنی کروماتین که می‌تواند اهداف دی‌ان‌ای پروتئین‌ها را شناسایی کند، اولین تیمی بود که نشان داد ژن کدکننده HKDC ۱ هدف مستقیم TFEB است و اینکه HKDC ۱ تحت شرایط فشار میتوکندریایی یا لیزوزومی بازتنظیم می‌شود.

برای محافظت از میتوکندری در برابر آسیب، فرآیندی به نام «میتوفاژی» وجود دارد که به معنای خلاص شدن از شر آن‌هایی است که آسیب دیده‌اند. راه‌های مختلفی برای انجام این کار وجود دارد و یکی از روش‌های شناخته شده شامل پروتئین‌هایی به نام PINK ۱ و Parkin است.

منگینگ کوی، نویسنده اصلی این مقاله توضیح داد: ما مشاهده کردیم که HKDC ۱ با پروتئینی به نام TOM ۲۰ که در غشای خارجی میتوکندری قرار دارد، جمع می‌شود و از طریق آزمایش‌هایمان متوجه شدیم که HKDC ۱ و تعامل آن با TOM ۲۰ برای میتوفاژی وابسته به PINK ۱/ Parkin حیاتی است.

این فرآیند از ضایعات میتوکندری برای لیزوزوم‌ها که مانند یک مرکز بازیافت است، مراقبت می‌کند. TFEB و HKDC ۱ نیز در اینجا نقش مهمی دارند.

شوهی ناکامورا نویسنده ارشد این مطالعه توضیح می‌دهد که این برای فرآیند ترمیم لیزوزوم نیز حیاتی است.

وقتی HKDC ۱ را در سلول کاهش می‌دهیم، فرآیند پاکسازی درون لیزوزوم‌ها را مختل می‌کند. این شبیه از بین بردن قدرت ترمیم آنهاست و باعث می‌شود که لیزوزوم‌ها در صورت آسیب با چالش‌هایی در خودترمیمی روبرو شوند.

ناکامورا می‌گوید: می‌دانید، لیزوزوم‌ها و میتوکندری‌ها از طریق پروتئین‌هایی به نام VDAC با یکدیگر تماس دارند. به طور خاص، HKDC ۱ مسئول تعامل با VDAC‌ها است. این پروتئین برای تماس میتوکندری-لیزوزوم و در نتیجه ترمیم لیزوزوم ضروری است.

عملکرد‌های چندوجهی HKDC ۱ که به طور برجسته در هر دو حوزه لیزوزومی و میتوکندری عمل می‌کند، هدف دوگانه جلوگیری از پیری سلولی را دارد و همزمان یکپارچگی ساختاری این اندامک‌های حیاتی را حفظ می‌کند.

با توجه به اینکه عملکرد نادرست در این اندامک‌ها با فرآیند‌های پیری و شروع بیماری‌های مرتبط با افزایش سن مرتبط است، افشای نقش‌های محوری HKDC ۱ چشم‌انداز جدیدی را برای مداخلات درمانی با هدف قرار دادن این شرایط ارائه می‌دهد.

این مطالعه در مجله National Academy of Sciences منتشر شده است.