Когда дело доходит до защиты клеток от смерти, вызванной экологическим стрессом, человеческое тело особенно изобретательно. От клеточных компонентов, которые поглощают неправильно свернутые белки, до бдительной иммунной системы, способы защиты наших клеток (и самих себя) многочисленны и загадочны.
Ученые из кампуса Исследовательского института Скриппса (TSRI) во Флориде обнаружили работу другого устройства для защиты клеток, которое может играть важную роль в ряде возрастных заболеваний, включая диабет и болезни Паркинсона, Альцгеймера и Хантингтона.
Исследование, проведенное доцентом TSRI Шринивасой Субраманиамом и Соломоном Х. Снайдер, профессор нейробиологии медицинского факультета Университета Джона Хопкинса, был опубликован 5 февраля в журнале Cell Reports.
Более или менее ускорение
Исследование фокусируется на новом пути, с помощью которого Rheb, регулятор, который, по мнению многих, активен в способности мозга изменяться в ответ на обучение, на самом деле играет две роли, а не одну – стимулирование и ингибирование синтеза белка.
Взаимодействие между этими двумя ролями может быть ключом, который позволяет клеткам изменять синтез белка и защищать клетку в ответ на различные стрессы окружающей среды.
"Мы обнаружили, что Реб действует как педаль газа в машине," Субраманиам сказал. "Он может либо увеличить перевод, либо уменьшить его. А поскольку перевод – это фундаментальный процесс, на который влияет множество болезней, мы теперь думаем, что Реб может действовать как переключатель в некоторых болезненных состояниях, помогая выключать и включать их."
Rheb, как известно, связывает и активирует mTOR, ген, важный для развития, который интегрирует сигналы из нескольких путей и регулирует критические функции клетки, такие как синтез белка. Помимо его роли активатора mTOR, который играет важную роль в состояниях от диабета до нейродегенеративного заболевания, независимая от mTOR роль Rheb менее известна. Новое исследование определяет важнейшие независимые от mTOR эффекты Rheb. Результаты показали, что при стрессе Rheb вместо этого ингибирует синтез белка, усиливая фосфорилирование (добавление фосфатной группы к белку для изменения его функции) другого белка, известного как eIF2α. В результате ресурсы ячейки могут быть сохранены, а не растрачены, когда окружающая среда является сложной.
"Мы не совсем понимаем всю роль пути Rheb-mTOR, но мы обнаружили новый фундаментальный процесс Rheb, который не зависит от mTOR и очень интригует," сказал Нилам Шахани, сотрудник лаборатории Субраманиама, которая была соавтором исследования с Ришей Тьяги из Медицинской школы Университета Джона Хопкинса. "Rheb может подавлять синтез белка, и мы знаем, что неправильное свертывание белка из-за факторов стресса окружающей среды присутствует при многих заболеваниях."
Субраманиам отметил, что, что интересно, более раннее исследование показало, что путь Реба был вовлечен в болезнь Альцгеймера. "Мы также хотим посмотреть на роль Реба при других нейродегенеративных заболеваниях," он сказал.