نقش حیاتی HKDC1 در جوان نگه داشتن سلول ها -پادزهر پیری؟
نقش حیاتی HKDC1 در جوان نگه داشتن سلول ها -پادزهر پیری؟ محققان دانشگاه اوزاکا پروتئینی به نام HKDC1 را شناسایی کرده‌اند که برای حفظ دو ساختار درون سلولی، میتوکندری و لیزوزوم، حیاتی است و در نتیجه از پیری سلولی جلوگیری می‌کند.
همانطور که اندام های سالم برای بهزیستی ما حیاتی هستند، اندامک های سالم نیز برای عملکرد صحیح سلول حیاتی هستند.
این ساختارهای درون سلولی وظایف خاصی را در درون سلول انجام می دهند، به عنوان مثال، میتوکندری ها به سلول نیرو می دهند و لیزوزوم ها سلول را مرتب نگه می دارند.
پیشرفت در درک نگهداری ارگانل
اگرچه آسیب به این دو اندامک با پیری، پیری سلولی و بسیاری از بیماری‌ها مرتبط است، تنظیم و نگهداری از این اندامک‌ها به خوبی شناخته نشده است.
اکنون، محققان دانشگاه اوزاکا پروتئینی به نام HKDC1 را شناسایی کرده اند که نقش کلیدی در حفظ این دو اندامک دارد و در نتیجه از پیری سلولی جلوگیری می کند.
شواهدی وجود داشت که پروتئینی به نام TFEB در حفظ عملکرد هر دو اندامک نقش دارد، اما هیچ هدفی از این پروتئین شناخته نشد.
با مقایسه تمام ژن‌های سلولی که تحت شرایط خاص فعال هستند و با استفاده از روشی به نام رسوب ایمنی کروماتین، که می‌تواند اهداف DNA پروتئین‌ها را شناسایی کند، این تیم اولین نفری بود که نشان داد ژن کدکننده HKDC1 هدف مستقیمی است.
TFEB، و HKDC1 تحت شرایط استرس میتوکندری یا لیزوزومی تنظیم مثبت می شود.
مکانیسم های حفاظت از میتوکندری
یکی از راه‌هایی که میتوکندری‌ها از آسیب محافظت می‌شوند، فرآیند «میتوفاژی» است، یعنی حذف کنترل‌شده میتوکندری‌های آسیب‌دیده.
مسیرهای میتوفاژی مختلفی وجود دارد که مشخص‌ترین آنها به پروتئین‌هایی به نام PINK1 و پارکین بستگی دارد.
منگینگ کوی، نویسنده اصلی این مقاله توضیح می‌دهد: «ما مشاهده کردیم که HKDC1 با پروتئینی به نام TOM20 که در غشای خارجی میتوکندری قرار دارد، محلی‌سازی می‌شود، و از طریق آزمایش‌هایمان متوجه شدیم که HKDC1 و برهم‌کنش آن با TOM20 هستند.
برای میتوفاژی PINK1/وابسته به پارکین حیاتی است.
نقش HKDC1 در ترمیم لیزوزومی
بنابراین، به زبان ساده، HKDC1 توسط TFEB برای کمک به خارج کردن زباله‌های میتوکندری وارد می‌شود. اما لیزوزوم ها چطور؟
خوب، TFEB و KHDC1 در اینجا نیز بازیگران کلیدی هستند.
نشان داده شد که کاهش HKDC1 در سلول با ترمیم لیزوزومی تداخل دارد، که نشان می‌دهد HKDC1 و TFEB به لیزوزوم‌ها کمک می‌کنند تا از آسیب بهبود یابند.
«HKDC1 در میتوکندری محلی است، درست است؟ شوهی ناکامورا، نویسنده ارشد، توضیح می‌دهد که این برای فرآیند ترمیم لیزوزومی نیز حیاتی است.
می بینید، لیزوزوم ها و میتوکندری ها از طریق پروتئین هایی به نام VDAC با یکدیگر تماس دارند. به طور خاص، HKDC1 مسئول تعامل با VDAC ها است.
این پروتئین برای تماس میتوکندری-لیزوزوم و در نتیجه ترمیم لیزوزوم ضروری است.
پیامدهای بالقوه درمانی
این دو عملکرد متنوع HKDC1، با نقش‌های کلیدی در لیزوزوم و میتوکندری، با حفظ همزمان پایداری این دو اندامک، به جلوگیری از پیری سلولی کمک می‌کنند.
از آنجایی که اختلال عملکرد این اندامک ها با پیری و بیماری های مرتبط با افزایش سن مرتبط است، این کشف راه های جدیدی را برای رویکردهای درمانی به این بیماری ها باز می کند.
