کشف راز جوانی توسط ژاپنی ها

بدن ما از بلوک های ساختمانی کوچکی به نام سلول تشکیل شده است. این سلول ها همچنین حاوی قطعات کوچکتری به نام اندامک هستند. اندامک‌ها  مانند قلب یا ریه ها به سلامت کلی ما کمک می کنند و همچنین نقش مهمی در تضمین عملکرد موثر سلول ها ایفا می کنند.

به عنوان مثال، میتوکندری ها به عنوان منبع انرژی سلول عمل می کنند و لیزوزوم ها به تمیز نگه داشتن سلول ها کمک می کنند. هنگامی که این اندامک ها آسیب ببینند، مشکلاتی مانند پیری، بیماری ها یا اختلال در عملکرد طبیعی سلولی ایجاد می کنند.

پروتئین نجات

دانشمندان دانشگاه اوزاکا در ژاپن پروتئینی به نام HKDC1 یافته اند که به حفظ میتوکندری و لیزوزوم، دو اندامک مهم کمک می کند. این پروتئین نقش مهمی در جلوگیری از پیری سلول دارد.

محققان نشان دادند که پروتئین HKDC1 زمانی فعال تر می شود که سلول، به ویژه میتوکندری یا لیزوزوم، در معرض استرس قرار می گیرد.

شواهدی وجود دارد که نشان می دهد پروتئین دیگری به نام TFEB در حفظ عملکرد هر دو اندامک نقش دارد. با این حال، هیچ هدفی برای این پروتئین در آن زمان شناسایی نشده بود.

محققان دانشگاه اوزاکا به بررسی این موضوع پرداختند و دریافتند که TFEB ژن خاصی به نام HKDC1 را هدف قرار می دهد.

با مقایسه همه ژن‌های سلولی فعال تحت شرایط خاص و استفاده از روشی به نام رسوب ایمنی کروماتین که می‌تواند دی برای شناسایی این پروتئین‌ها را هدف قرار دهد، تیم دریافتند که ژن کدکننده HKDC1 هدف مستقیم TFEB است و HKDC1 تحت شرایط استرس میتوکندری یا لیزوزومی تنظیم مثبت می‌شود. او اولین کسی بود که آن را نشان داد.

از پیری سلولی ناشی از آسیب HKDC1 جلوگیری می کند

برای محافظت از میتوکندری از آسیب، فرآیندی به نام میتوفاژی وجود دارد که به معنای از بین بردن میتوکندری های آسیب دیده است. راه های مختلفی برای این کار وجود دارد یکی از روش های شناخته شده شامل پروتئین هایی به نام PINK1 و پارکین است.

منگینگ کوی، سرپرست تیم تحقیق، توضیح داد: «ما مشاهده کردیم که HKDC1 با پروتئینی به نام TOM20 واقع در غشای خارجی میتوکندری کلوکالیزه می‌شود، و از طریق آزمایش‌های خود متوجه شدیم که HKDC1 و تعامل آن با TOM20 برای میتوفاژی وابسته به PINK1/پارکین لازم است و امری حیاتی است.

این فرآیند با ضایعات میتوکندری، با لیزوزوم ها به عنوان یک مرکز بازیافت سروکار دارد. TFEB و HKDC1 نیز در اینجا نقش مهمی دارند.

شوهی ناکامورا، نویسنده ارشد این مطالعه توضیح می‌دهد که برای فرآیند ترمیم لیزوزومی نیز حیاتی است.

وقتی HKDC1 را در سلول کاهش می دهیم، فرآیند پاکسازی در لیزوزوم ها مختل می شود. این شبیه از بین رفتن قدرت ترمیم آنها است و باعث می شود که لیزوزوم ها در صورت آسیب در خود ترمیمی با مشکلاتی مواجه شوند.

ناکامورا می گوید، می دانید، لیزوزوم ها و میتوکندری ها از طریق پروتئین هایی به نام VDAC با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. به طور خاص، HKDC1 مسئول تعامل با VDAC ها است. این پروتئین برای تماس میتوکندری – لیزوزوم و در نتیجه ترمیم لیزوزوم مورد نیاز است.

عملکردهای همه کاره HKDC1 که به طور برجسته در هر دو حوزه لیزوزومی و میتوکندری عمل می کنند، هدف دوگانه جلوگیری از پیری سلولی را دارند و در عین حال یکپارچگی ساختاری این اندامک های حیاتی را نیز حفظ می کنند.

با توجه به اینکه عملکرد نادرست در این اندامک ها با فرآیندهای پیری و شروع بیماری های مرتبط با افزایش سن مرتبط است، کشف نقش های اساسی HKDC1 دیدگاه های جدیدی را برای مداخلات درمانی با هدف قرار دادن این شرایط ارائه می دهد.