Биологи описали у червей новый механизм удаления «сломанных белков»
Старение и некоторые болезни приводят к накоплению токсичных «залежей» белков с неправильной формой — с этим борются особые системы защиты. Изучая почвенного червя Caenorhabditis elegans, биологи смогли обнаружить совершенно новый механизм удаления белковых агрегатов, который может помочь с лечением некоторых болезней и даже с замедлением старения.
Старение сопровождается рядом негативных изменений в организме: накоплением мутаций, повреждением свободными радикалами, характерными изменениями клеток и так далее. Среди них выделяется накопление патологических белковых агрегатов. Дело в том, что белки иногда могут «ломаться», то есть приобретать неправильную форму, из-за чего формируют токсичные скопления и даже «заражают» этим так называемым неправильным сворачиванием соседние молекулы.
«Белковый хлам» возникает не только по мере старения: он также связан с развитием опасных и до сих пор неизлечимых нейродегенеративных заболеваний — например, болезни Альцгеймера или Паркинсона.
Для предотвращения подобных проблем в процессе эволюции возникло несколько защитных систем, которые в разных тканях работают по-разному. Именно с тканевой специфичностью и механизмами удаления «сломанных белков» решили разобраться авторы новой статьи в журнале PLOS Biology — и неожиданно для себя открыли новый способ устранить белковые агрегаты.
Биологи рассмотрели почвенных нематод C. elegans — стандартную модель для многих исследований. Они присоединили флуоресцентную метку к специфическим белкам в двух типах мышечной ткани червей: гладкомышечной в гортани и поперечно-полосатой ткани мускулатуры стенки тела. За счет первых мышц нематода глотает свою пищу, за счет второй меняет форму тела и движется через толщу почвы.
Далее ученые «нокаутировали» гены, которые отвечают за три разных системы контроля качества белка и защищают ткани червя от превращения в свалку «белкового мусора». Это молекулярные шапероны, помогающие белкам сохранять правильную форму; протеасомы, уничтожающие сломанные молекулы; макроаутофагия — разрушение белков и других компонентов клетки в особых органеллах (лизосомах).
Такие казалось бы полностью лишенные защиты от белковых агрегатов ткани червей повели себя очень странно. Если в мышцах стенки тела, как и следует ожидать, белковых агрегатов стало больше, то в глотке червя их число только снизилось. Разбираясь с причинами, биологи описали совершенно новый путь удаления «белкового хлама», который работает в глотке червя, — его назвали SAPA (safeguard against protein aggregation, или «защита от белковой агрегации»).
Молекулярные механизмы этого процесса пока не известны. Однако авторам удалось выяснить, что в SAPA задействованы некоторые гены, которые также защищают клетки от патогенов.
Отметим, что SAPA работает в клетках и тканях C. elegans даже в молодом возрасте. Открытие имеет особое значение, поскольку в будущем может помочь найти способы замедлить развитие многих болезней и даже старение.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии