С возрастом качество ДНК и белков внутри клеток снижается, что, как известно, является причиной различных дегенеративных заболеваний. Однако связь между старением и РНК до сих пор практически не изучена. Корейская исследовательская группа обнаружила, что фактор контроля качества, связанный с рибосомами, — PELOTA, белок, необходимый для устранения аномальной мРНК, — играет ключевую роль в замедлении старения и увеличении продолжительности жизни. Ожидается, что это открытие позволит по-новому взглянуть на будущие терапевтические стратегии, направленные на борьбу со старением и нейродегенеративными заболеваниями.
KAIST (президент Кван Хён Ли) объявил о создании совместной исследовательской группы под руководством профессора Сын Чжэ В. Ли из Департамента биологических наук KAIST и Исследовательского центра здорового долголетия, опосредованного РНК, профессор Джинсу Сео из Университета Йонсей (президент Дон Суп Юн) и профессор Кванг-Пе Ли из Корейского исследовательского института бионауки и биотехнологии (КРИББ, президент Сок Юн Квон) при Национальном исследовательском совете науки и технологий (NST, председатель Ен Шик Ким) обнаружили, что белок "ПЕЛОТА", который играет ключевую роль в контроле качества, связанном с рибосомами, регулирует темпы старения.
До сих пор РНК — особенно мРНК — обычно рассматривалась как временный посредник в синтезе белка. Его нестабильность затрудняла количественное изучение или отслеживание с течением времени, оставляя его физиологические и функциональные роли относительно недостаточно изученными по сравнению с ДНК.
Используя C. elegans (нематоду, которая широко применяется в исследованиях старения из-за короткой продолжительности жизни), исследователи впервые обнаружили, что фактор контроля качества, связанный с рибосомами, PELOTA необходим для долголетия. В частности, при избыточной экспрессии PELOTA у обычных нематод их продолжительность жизни увеличивалась, что позволяет предположить, что механизмы контроля качества, связанные с рибосомами и участвующие в удалении аномальных матричных РНК, необходимы для увеличения продолжительности жизни.
Исследование также показало, что система контроля качества, связанная с рибосомами, одновременно регулирует сигнальный путь mTOR, который определяет уровень питательных веществ или сигналы роста для контроля роста клеток, синтеза белка и аутофагии, а также играет ключевую роль в процессах старения и энергетического метаболизма, и путь аутофагии — систему клеточной очистки и переработки, с помощью которой клетки расщепляют и повторно используют ненужные или повреждённые компоненты.
При дефиците PELOTA происходит аномальная активация сигнального пути mTOR и подавление аутофагии, что ускоряет старение. И наоборот, активация PELOTA подавляет mTOR и индуцирует аутофагию, тем самым поддерживая клеточный гомеостаз и продлевая жизнь.
Примечательно, что этот механизм сохраняется как у мышей, так и у людей. Исследование также показало, что потеря PELOTA может способствовать старению мышц и развитию болезни Альцгеймера, что указывает на его связь с возрастными заболеваниями.
Эти результаты указывают на то, что изучение PELOTA и рибосомного контроля качества может сыграть важную роль в разработке терапевтических стратегий для борьбы со старением и нейродегенеративными заболеваниями.
Профессор Сын Чжэ В. Ли из KAIST, возглавлявший исследование, заявил: "Хотя связь между контролем качества и старением была хорошо установлена на уровне ДНК и белка, молекулярные доказательства того, что контроль качества РНК также функционально способствует регулированию продолжительности жизни, были очень ограниченными". Он подчеркнул, что "исследование предоставляет убедительные доказательства того, что удаление аномальной РНК является центральной осью в сети регулирования старения".
Исследование было опубликовано 5 августа в престижном журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences). Соавторами исследования стали доктор Чонсун Ли и доктор Ын Джи Ким из Корейского института передовых технологий, доктор Бора Ли из Корейского института биологических исследований и доктор Хён Ли из Университета Ёнсе.
Источник:
KAIST (Корейский передовой институт науки и технологий)
Ссылка на журнал:
Ли, Дж., и др. (2025). Контроль качества рибосом, опосредованный Pelota, противодействует старению и возрастным патологиям у разных видов. Труды Национальной академии наук. doi.org/10.1073/pnas.2505217122.
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся