Идентификация нового белка, вовлеченного в долговечность

Исследователи в Отделении Биохимии и Молекулярной биологии в Университете Томаса Джефферсона нашли, что уровень единственного белка у крошечного круглого червя C. elegans определяет, сколько времени это живет. Черви, родившиеся без этого белка, названного арестом, жили приблизительно одна треть дольше, чем нормальный, в то время как черви, имевшие трижды сумму ареста, жили одна треть меньше.Исследование также показало, что арест взаимодействует с несколькими другими белками в клетках, чтобы отрегулировать долговечность.

Человеческая версия одного из этих белков является PTEN, известным супрессором опухоли. Исследование, чтобы быть изданным в онлайновом выпуске Журнала Биохимии, было выбрано журналом в качестве «Газеты Недели» – рассмотренный в лучшем одном проценте опубликованных статей.Поскольку большинство белков у червей имеет человеческие копии, эти результаты исследования могут иметь отношение к человеческой биологии и пониманию развития рака, сказал Джеффри Л. Бенович, доктор философии, преподаватель и председатель отделения.«Связи, которые мы нашли у червей, предлагают, чтобы тот же вид взаимодействий произошел у млекопитающих несмотря на то, что человеческая биология является, конечно, более осложненной.

У нас есть много работы, чтобы сделать, чтобы разобраться в этих проводящих путях, но это – наша цель», сказал доктор Бенович.Исследователи используют круглого червя в качестве модели, потому что он предлагает простую систему, чтобы изучить функцию генов и белков, относящихся к человеческой биологии.

У червя, например, есть один ген ареста, тогда как люди имеют четыре. У червей только есть 302 нейрона по сравнению с приблизительно 100 миллиардами в человеческом мозгу. Кроме того, их короткая продолжительность жизни двух – трех недель допускает своевременное наблюдение за эффектами на долговечность.Доктор Бенович и первый автор исследования, Эйми Пэлмитесса, доктор философии, коллега постдиссертации, изучили сигнальные проводящие пути, активированные G соединенные с белком рецепторы.

Эти рецепторы связывают со всеми видами гормонов, сенсорные стимулы (такие как свет, odorants и tastants), нейромедиаторы, и т.д., которые тогда активируют каскад сигналов в клетке. Они регулируют много физиологических процессов и являются целью приблизительно половины препаратов в настоящее время на рынке.«Когда дело доходит до рецепторов черви фактически более сложны», сказал доктор Бенович. «У людей есть приблизительно 800 различных видов G соединенные с белком рецепторы, в то время как у червя есть приблизительно 1 800. Это полагается на эти рецепторы, чтобы ответить на сенсорные стимулы, а также различные нейромедиаторы и гормоны».

Arrestins, как первоначально находили, выключили активацию G соединенные с белком рецепторы в клетках. «Их название происходит от факта, что они арестовывают активность рецепторов, таким образом, червь предлагает хороший способ учиться, как его единственный белок ареста взаимодействует с белковыми рецепторами», говорит доктор Бенович. Два из четырех arrestins, которые имеют люди, посвящены регулированию рецепторов, отвечающих на визуальные стимулы, в то время как другие два регулируют большинство других рецепторов.В этом исследовании доктор Пэлмитесса удалил единственный ген ареста у червей, чтобы видеть то, что произойдет, и найденный, к ее удивлению, что эти черви жили значительно дольше. Она также нашла, что повышенное продуцирование арестовывающий у червей сократило их продолжительность жизни. «Немного меньше ареста хорошо – по крайней мере, для червей», сообщил доктор Бенович.

Это не первое открытие, сделанное относительно долговечности у червей. Исследователи уже нашли, что активность инсулиноподобного фактора роста, 1 рецептор (IGF-1) может влиять на долговечность у червей – обнаружение, также тиражированное в дрозофил, мышей и людей.

Как арест, немного меньше активности рецептора IGF-1 хорошо, объяснил доктор Бенович. Дальнейшее исследование показало, что тепловое ограничение может также уменьшить активацию рецептора IGF-1 и, с другой стороны, чрезмерная экспрессия рецептора IGF-1 найдена при некоторых человеческих случаях рака.В этом исследовании доктор Бенович и доктор Пэлмитесса вырыли немного глубже и нашли, что у червей, арест взаимодействовал с двумя другими белками, играющими решающую роль в ее способности отрегулировать долговечность. Один из тех белков является супрессором опухоли PTEN; мутации в PTEN вовлечены во многие различные случаи рака.

Доктор Бенович сказал, что связь между человеческим арестом и PTEN не ясна. «Мы не знаем в этом пункте, если человеческие arrestins регулируют функцию PTEN или если что-нибудь происходит с арестом уровней во время развития рака», сказал он. «Увеличивающиеся уровни выключают больше PTEN, таким образом вызывая рак, или уровни уменьшают и позволяют PTEN быть более активным?«Если это, оказывается, первый сценарий – что увеличивающиеся суммы ареста выключают активность супрессора опухоли PTEN, тогда может быть возможно выборочно ингибировать тот процесс», говорит он. «У нас есть некоторая интересная работа вперед».Исследование финансировалось частично Национальными Институтами Здоровья.

Авторы не объявляют конфликта интересов.Источник:Университет Томаса Джефферсона


Блог Бизнесмена