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《PNAS》整洁的细胞似乎可以防止衰老
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年01月02日 来源:AAAS
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大阪大学的研究人员已经证明,一种名为HKDC1的蛋白质是另一种蛋白质TFEB的新靶标,在维持线粒体和溶酶体的稳定性方面起着关键作用。HKDC1对于线粒体自噬去除受损线粒体至关重要,并介导线粒体与溶酶体的接触,这对溶酶体修复至关重要。HKDC1在维持这些细胞器稳定性中的作用抵消了细胞衰老,揭示了HKDC1作为年龄相关疾病的潜在治疗靶点。
正如健康的器官对我们的健康至关重要一样,健康的细胞器对细胞的正常功能也至关重要。这些亚细胞结构在细胞内执行特定的任务,例如,线粒体为细胞提供动力,溶酶体保持细胞整洁。
尽管这两种细胞器的损伤与衰老、细胞衰老和许多疾病有关,但对这两种细胞器的调节和维持仍知之甚少。现在,大阪大学的研究人员已经确定了一种蛋白质HKDC1,它在维持这两种细胞器中起着关键作用,从而起到防止细胞衰老的作用。
有证据表明,一种名为TFEB的蛋白质参与维持这两种细胞器的功能,但目前还不知道这种蛋白质的目标。通过比较在特定条件下活跃的细胞的所有基因,并使用一种称为染色质免疫沉淀的方法,该方法可以识别蛋白质的DNA靶标,该团队首次证明编码HKDC1的基因是TFEB的直接靶标,并且HKDC1在线粒体或溶酶体应激的条件下变得上调。
保护线粒体免受损害的一种方法是通过“线粒体自噬”过程,即有控制地去除受损的线粒体。有各种各样的有丝分裂途径,其中最典型的依赖于被称为PINK1和Parkin的蛋白质。
“我们观察到HKDC1与一种名为TOM20的蛋白质共定位,这种蛋白质位于线粒体的外膜上,”主要作者Mengying Cui解释说,“通过我们的实验,我们发现HKDC1及其与TOM20的相互作用对PINK1/帕金森依赖性线粒体自噬至关重要。”
因此,简单地说,HKDC1是由TFEB带来的,以帮助清除线粒体垃圾。那么溶酶体呢?嗯,TFEB和KHDC1也是这里的关键角色。减少细胞中的HKDC1被证明干扰溶酶体修复,表明HKDC1和TFEB有助于溶酶体从损伤中恢复。
“HKDC1定位于线粒体,对吧?嗯,这对溶酶体修复过程也至关重要,”资深作者Shuhei Nakamura解释说。“你看,溶酶体和线粒体通过一种叫做VDACs的蛋白质相互联系。具体而言,HKDC1负责与VDACs互动;这种蛋白质对线粒体与溶酶体的接触至关重要,因此对溶酶体的修复至关重要。”
HKDC1的这两种不同功能,在溶酶体和线粒体中都起着关键作用,通过同时维持这两种细胞器的稳定性,有助于防止细胞衰老。由于这些细胞器的功能障碍与衰老和年龄相关疾病有关,这一发现为这些疾病的治疗方法开辟了新的途径。
HKDC1, a target of TFEB, is essential to maintain both mitochondrial and lysosomal homeostasis, preventing cellular senescence
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