Ученые из Медицинского университета Южной Каролины (MUSC, США) обнаружили белок P17/PERMIT, который является ключом к переработке стареющих митохондрий и может быть связующим звеном между возрастными заболеваниями, такими как рак и болезнь Альцгеймера, передает портал EurekAlert!. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Митохондрии – органеллы клеток, которые работают как двигатели. Используя кислород, которым мы дышим, они окисляют органические соединения и сжигают «топливо» – энергию, которая вырабатывается при распаде этих соединений. Со временем эти двигатели изнашиваются: клетки все чаще испытывают стресс, у митохондрий чаще происходит «утечка» энергии, которую они производят. Энергия перегружает кислород в наших клетках, что приводит к образованию высокоактивных радикалов кислорода, которые наш организм пытается очистить антиоксидантами.
«Прореха» в митохондрии, через которую просачивается энергия, – плохая новость для клетки. Стремясь избавиться от поломанной детали, керамид, молекула, которая вырабатывается в ответ на стресс и повреждение клеток, посылает сигнал для запуска «переваривания» старых митохондрий. Этот разрушительный процесс известен как митофагия. Когда же у целой клетки слишком много повреждений и ее нельзя восстановить, керамид может запустить программу ее уничтожения.
Какова же в этом процессе роль недавно обнаруженного белка P17 / PERMIT? Белок включается на самом первом этапе. В ответ на стресс, клетка делает фермент CerS1 ответственным за производство керамида. PERMIT связывается с недавно созданным ферментом и перетаскивает его в митохондрии. Фермент может затем в большом количестве производить керамид – именно в том месте, где необходимо урегулировать митохондрии.
Понимая функцию белка, ученые могут найти новое решение для борьбы с такими заболеваниями, как рак и болезнь Альцгеймера. Раковые клетки могут стать зависимыми от дефектных митохондрий и будут вынуждены питать их рост, игнорируя нормальные сигналы, которые привели бы митохондрии к самоуничтожению. Между тем, накопление белков, которое способствует развитию патологии болезни Альцгеймера, может начинаться с неправильной «чистки» поврежденных митохондрий.
Разгадывая секреты «ремонта» и уничтожения митохондрий, команда MUSC надеется однажды разработать терапевтическое средство, которое будет имитировать сигналы керамид, обеспечивая надлежащую «чистку» поврежденных митохондрий.
«Мы пытаемся понять связь между раком и болезнью Альцгеймера, и этот белок может быть связующим звеном, – подчеркнул руководитель исследования Безим Огретмен (Besim Ogretmen), говоря о белке P17 / PERMIT. – Наша идея заключается в том, что, не изменяя сам белок, мы можем генерировать керамиды в митохондриях с помощью целенаправленной терапии. Это помогло бы лечить рак и решить проблемы, связанные с болезнью Альцгеймера».
[Фото: SARAH PACK, MEDICAL UNIVERSITY OF SOUTH CAROLINA]
