Исследователи обнаружили новую роль белка в борьбе с возрастными заболеваниями

Ученые из Университета Макмастера обнаружили ранее неизвестную защитную функцию белка, которая может открыть новые пути для лечения возрастных заболеваний и способствовать более здоровому старению.

Команда выяснила, что класс защитных белков, известных как MANF, играет роль в процессе поддержания эффективности и нормальной работы клеток.

Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Наши клетки производят белки и избавляются от них после выполнения их функций. Этот эффективный непрерывный процесс поддержания порядка известен как клеточный гомеостаз. Однако с возрастом способность клеток поддерживать этот процесс снижается.

Клетки могут создавать белки неправильно, а процесс их утилизации может давать сбои или не справляться с нагрузкой. В результате белки могут слипаться, что приводит к вредному накоплению, связанному с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.

"Если клетки испытывают стресс из-за начавшейся агрегации белков, эндоплазматический ретикулум, где белки производятся и затем высвобождаются, получает сигнал прекратить их производство", — объясняет профессор биологии Бхагвати Гупта, руководивший исследованием. "Если он не может исправить проблему, клетка погибнет, что в конечном итоге приводит к дегенерации нейронов и нейродегенеративным заболеваниям, которые мы наблюдаем".

Предыдущие исследования, включая одно из Макмастера, показали, что MANF защищает от повышенного клеточного стресса. Команда решила понять, как это происходит, изучая микроскопических червей C. elegans. Они создали систему для манипуляции количеством MANF у C. elegans.

"Мы буквально могли видеть, где экспрессируется MANF у червей, потому что они прозрачны. Мы видели его в разных тканях. В этих тканях MANF присутствовал в структурах, известных как лизосомы, которые связаны с продолжительностью жизни и агрегацией белков", — сказал Шейн Тейлор, ныне постдокторант Университета Британской Колумбии, работавший над проектом во время своей докторской диссертации в Макмастере.

Команда обнаружила, что MANF играет ключевую роль в процессе утилизации клеткой, помогая расщеплять накопленные белки, поддерживая клетки более здоровыми и свободными от "мусора".

Повышение уровня MANF также активирует естественную систему очистки внутри клеток, помогая им дольше функционировать лучше.

"Хотя наше исследование было сосредоточено на червях, результаты раскрывают универсальные процессы. MANF присутствует у всех животных, включая людей. Мы изучаем фундаментальные и механистические детали, которые затем можно проверить в более сложных системах", — сказал Тейлор.

Чтобы разработать MANF как потенциальную терапию, исследователи хотят понять, с какими другими игроками он взаимодействует.

"Открытие роли MANF в клеточном гомеостазе предполагает, что его можно использовать для разработки методов лечения заболеваний, поражающих мозг и другие части тела, путем воздействия на клеточные процессы, очистки этих токсичных скоплений в клетках и поддержания их здоровья", — сказал Гупта. "Центральная идея исследований старения заключается в том, можем ли мы сделать процессы лучше и эффективнее. Понимая, как работает MANF, и воздействуя на его функцию, мы могли бы разработать новые методы лечения возрастных заболеваний. Мы хотим жить дольше и здоровее. Такие игроки, как этот, могут в этом помочь".