Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст
  • Vitacoin

Новые секреты «белка долголетия»

Детальное изучение белка долголетия Klotho предоставило новые данные, которые позволят разработать новые методы лечения различных заболеваний, в том числе некоторых типов рака, ожирения и сахарного диабета.

Семейство молекул, известных как белки Klotho, на протяжении десятилетий интриговало исследователей, занимающихся изучением процесса старения. Получившие название в честь греческой богини, прядущей нить жизни, эти белки не только вовлечены во многие аспекты метаболизма, но и играют важную роль в механизмах долголетия.

Исследования конца 1990-х годов показали, что мыши с мутациями гена Klotho страдают от состояний, очень схожих с преждевременным старением. Для них характерна короткая продолжительность жизни, бесплодие, а также развитие атеросклероза, остеопороза, эмфиземы и атрофии кожи.

В более поздней работе было продемонстрировано, что чрезмерная экспрессия кодирующего белок Klotho гена увеличивает продолжительность жизни мышей, воздействуя на сигнальные пути, опосредуемые инсулином и инсулиноподобным фактором роста-1.

Совсем недавно исследователи Йельского университета, работающие под руководством доктора Джозефа Шлессингера (Joseph Schlessinger), расшифровали трехмерную структуру одного из этих белков – бета-Klotho, что позволило пролить свет на сложные механизмы его действия и терапевтический потенциал.

Семейство Klotho состоит из двух белков: альфа и бета. Оба рецептора локализуются на мембранах клеток определенных тканей. Они связываются с молекулами эндокринных факторов роста фибробластов (FGF, от англ. fibroblast growth factor), – циркулирующих в кровотоке гормонов, регулирующих критичные метаболические процессы в печени, почках, головном мозге и других органах.

Для того чтобы разобраться в механизмах действия бета-Klotho авторы использовали метод рентгеноструктурной кристаллографии, обеспечивающий трехмерное изображение белковых молекул с высоким разрешением.

Структура внеклеточного домена белка бета-Klotho (зеленый), связанного с FGF21 (розовый) и шапероном, необходимым для кристаллизации (оранжевый).

Проведенный анализ позволил сделать ряд выводов. Во-первых, бета-Klotho является основным рецептором, связывающимся с FGF21 – ключевым гормоном, продуцируемым организмом в условиях голода. При связывании с бета-Klotho FGF21 стимулирует чувствительность к инсулину и метаболизм глюкозы, что приводит к уменьшению массы тела.

Шлессингер отмечает, что в экспериментах на животных и ряде клинических исследований FGF21 была продемонстрирована возможность стимуляции сжигания калорий без изменения количества употребляемой пищи. Авторы также описывают новый вариант FGF21, который имеет в 10 раз более высокую активность, чем исходный белок.

Помимо этого исследователи получили информацию о том, каким образом обладающий схожей структурой фермент глюкозидаза, расщепляющий молекулы углеводов, в результате эволюции превратился в рецептор к гормону, снижающему уровень глюкозы в крови, что не может быть простым совпадением.

Авторы отмечают, что разработка препаратов, стимулирующих описанный сигнальный путь, поможет в борьбе с сахарным диабетом 2 типа и ожирением. В то же время, блокирующие его агенты могут лечь в основу новых терапевтических подходов к лечению различных заболеваний, в том числе рака печени и болезней костной ткани.

В планы ученых на будущее входит работа над синтезом более эффективных форм гормонов и новых мощных блокаторов их действия, проведение исследований на животных и дальнейшее движении в направлении клинической практики.

Статья Sangwon Lee et al. Structures of beta-klotho reveal a ‘zip code’-like mechanism for endocrine FGF signaling опубликована в журнале Nature.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Yale University: Secrets of longevity protein revealed in new study

Читать статьи по темам:

продолжительность жизни биомолекулы диабет ожирение Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Долго жить не запретишь

Говорить о победе над старостью еще очень рано. Тем не менее, уже сделанные открытия дают надежду, что когда-нибудь «лекарство от старости» – или хотя бы замедляющее старость – все-таки будет создано.

читать

Накопление долгоживущих белков стимулирует старение клеток

Исследователи идентифицировали в дрожжевых «материнских» клетках долгоживущий белок, который облегчает процесс поглощения питательных веществ, одновременно стимулируя процесс клеточного старения.

читать

Голые землекопы открыли еще один секрет своего долголетия

В головном мозге голого землекопа на протяжении всей жизни сохраняется необычно высокий уровень содержания белка-нейропротектора нейрегулин-1.

читать

Секрет долгожительства голых землекопов – в мозге

Исключительная продолжительность жизни голых землекопов взаимосвязана с поддержанием в их мозжечке на протяжении всей жизни высоких уровней фактора роста NRG-1.

читать

Низкокалорийная диета и старение

Тематический выпуск The Journals of Gerontology, Series А – от экспериментов на одноклеточных до результатов первого клинического исследования.

читать

Гипотензия – начало конца

Примерно за 14-18 лет до смерти у людей старше 60 лет отмечается снижение систолического (верхнего) артериального давления.

читать