이 단백질을 표적으로하면 노화 방지에 도움이 될 수 있습니다.
과학자들은 노화에 따라 점점 더 기능을 상실하는 세포 대사의 알려지지 않은 유전 적 메커니즘을 발견했습니다.
스위스에있는 École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)의 연구원들은 그들의 발견이 노화 및 노화 관련 질환을 퇴치하기위한 새로운 치료 목표로 이어질 수 있다고 제안합니다.
그들의 발견은 미토콘드리아의 기능을 바꾸는 단백질에 관한 것입니다. 미토콘드리아는 에너지를 제공하는 세포 내부의 작은 동력 단위입니다.
EPFL 팀은 나이 든 동물의 뇌와 근육 조직이 높은 수준의 단백질을 가지고 있음을 발견했으며,이를 PUMIO RNA 결합 가족 구성원 2 (PUM2)라고합니다.
저널의 연구 논문 분자 세포 노화가 어떻게 더 높은 수준의 PUM2를 유도하고, 이는 차례로 미토콘드리아 핵분열 인자 (MFF)라고하는 다른 단백질 수준을 감소시키는 지 설명합니다.
MFF는 세포가 큰 미토콘드리아를 더 작은 단위로 분해하여 제거하도록 도와줍니다. 나이 든 동물의 조직 샘플은 또한 낮은 수준의 MFF를 가졌습니다.
연구자들은 동물이 나이가 들어감에 따라 PUM2 / MFF 경로가 점점 더 이상 조절되지 않는다고 제안합니다.
PUM2 수준이 상승하면 MFF 수준이 낮아집니다. 그 결과 세포가 점점 더 작은 미토콘드리아를 분해하고 제거 할 수 없게됩니다. 시간이 지남에 따라 세포와 조직은 점점 더 크고 건강에 해로운 미토콘드리아를 축적합니다.
RNA 결합 단백질과 노화
PUM2는 RNA 결합 단백질입니다. 이러한 분자는 세포가 처리 할 수 있도록 DNA 코드를 전달하는 메신저 RNA (mRNA) 분자에 결합하여 유전자 발현을 변경합니다.
최근 연구에서 연구팀은 PUM2가 MFF의 DNA 코드를 전달하는 mRNA 분자에 결합 할 때 그 mRNA 분자로부터 MFF 단백질을 만드는 세포의 능력을 차단한다는 사실을 발견했습니다.
세포와 조직의 노화에 영향을 미치는 분자에 대한 대부분의 연구는 mRNA 로의 유전자 전사에 초점을 맞추는 경향이 있습니다. 그러나 이것은 유전자에있는 정보를 세포의 작용으로 전달하는 복잡한 과정의 첫 번째 단계에 불과합니다.
EPFL 연구자들은 유전자 전사 후 발생하는 단계를 조사하기로 결정했을 때 PUM2 / MFF 경로를 발견했습니다.
나이에 따라 변화하는 RNA 결합 단백질을 확인하기 위해 동물 세포를 스크리닝했을 때 PUM2가 특히 나이가 많은 동물에서 증가한다는 사실을 발견했습니다.
PUM2는 인식하는 부위가있는 mRNA 분자에만 결합합니다. mRNA에 부착되면 해당 단백질로의 코드 번역을 중지합니다.
"시스템 유전학"접근 방식을 사용하여 팀은 PUM2가 결합하는 이전에 알려지지 않은 mRNA를 발견했습니다. 이것은 세포가 MFF를 만드는 코드를 운반하는 mRNA였습니다.
유전자 편집은 노화 관련 효과를 역전 시켰습니다.
연구의 다른 부분에서 연구자들은 PUM2가 세포와 조직에 미치는 노화 관련 효과를 어떻게 되돌릴 수 있는지를 보여주었습니다.
CRISPR-Cas9 유전자 편집 기술을 사용하여, 그들은 상응하는 암호화 유전자를 침묵시킴으로써 늙은 쥐의 근육에서 PUM2를 감소 시켰습니다.
이로 인해 MFF 단백질의 수준이 높아졌고, 이는 분해 및 폐기물 제거를 통해 노화 된 마우스의 미토콘드리아 기능을 향상 시켰습니다.
팀은 또한 회충에서 유사한 메커니즘을 조사했습니다. Caenorhabditis elegans, 이것은 과학자들이 분자 경로를 연구하기 위해 자주 사용하는 모델입니다.
회충에서 노화는 RNA 결합 단백질 PUF-8의 더 높은 수준을 유도합니다. 연구자들은 오래된 벌레에서 PUF-8에 해당하는 유전자를 침묵 시키면 미토콘드리아의 기능이 향상되고 수명이 연장된다는 것을 발견했습니다.
다른 연구에서는 RNA 결합 단백질을 신경근 퇴행성 질환에 연결했습니다. 그들은 또한 종종 병적 과립이라고 불리는 덩어리로 모이는 것을 보여주었습니다.
EPFL 연구원들은 PUM2가 노화와 함께 MFF mRNA에 결합하고 포획하는 입자로 응집되는 유사한 경향을 가지고 있음을 발견했습니다.
