Forscher finden neue Rolle von Protein bei der Bekämpfung altersbedingter Krankheiten

Forscher der McMaster University haben eine bisher unbekannte zellschützende Funktion eines Proteins entdeckt, die neue Wege zur Behandlung altersbedingter Krankheiten eröffnen und insgesamt zu einem gesünderen Altern führen könnte.

Das Team hat herausgefunden, dass eine Klasse von Schutzproteinen namens MANF eine Rolle in dem Prozess spielt, der dafür sorgt, dass die Zellen effizient und gut funktionieren.

Die Ergebnisse erscheinen im Journal Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.

Unsere Zellen produzieren Proteine ​​und verwerfen sie, nachdem sie ihre Arbeit erledigt haben. Dieser effiziente, kontinuierliche Aufrechterhaltungsprozess wird als zelluläre Homöostase bezeichnet. Mit zunehmendem Alter nimmt jedoch die Fähigkeit unserer Zellen ab, mit der Entwicklung Schritt zu halten.

Zellen können Proteine ​​falsch herstellen und der Reinigungsprozess kann fehlerhaft oder überfordert sein. Dadurch können Proteine ​​verklumpen, was zu schädlichen Ablagerungen führt, die mit Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson in Verbindung gebracht werden.

„Wenn die Zellen Stress erfahren, weil diese Proteinaggregation begonnen hat, erhält das endoplasmatische Retikulum, in dem Proteine ​​hergestellt und dann freigesetzt werden, das Signal, die Produktion dieser Proteine ​​einzustellen“, erklärt Biologieprofessor Bhagwati Gupta, der die Forschung betreute.

„Wenn das Problem nicht behoben werden kann, stirbt die Zelle ab, was letztendlich zur Degeneration der Neuronen und dann zu den neurodegenerativen Erkrankungen führt, die wir sehen.“

Frühere Studien, darunter eine von McMaster, haben gezeigt, dass MANF vor erhöhtem Zellstress schützt. Das Team wollte herausfinden, wie dies geschieht, indem es mikroskopisch kleine Würmer namens C. elegans untersuchte. Sie entwickelten ein System zur Manipulation der MANF-Menge in C. elegans.

„Wir konnten buchstäblich sehen, wo MANF in den Würmern exprimiert wurde, weil sie durchscheinend sind. Wir konnten es in allen verschiedenen Geweben sehen. In diesen Geweben war MANF in Strukturen vorhanden, die als Lysosomen bekannt sind und mit der Lebensdauer und Proteinaggregation verbunden sind“, sagte Shane Taylor, jetzt Postdoktorand an der University of British Columbia, der im Rahmen seiner Doktorarbeit an dem Projekt gearbeitet hat. während bei McMaster.

Das Team entdeckte, dass MANF eine Schlüsselrolle im Entsorgungsprozess der Zelle spielt, indem es dabei hilft, die angesammelten Proteine ​​abzubauen und die Zellen gesünder und frei von Unordnung zu halten.

Durch die Erhöhung des MANF-Spiegels wird auch ein natürliches Reinigungssystem in den Zellen aktiviert, das ihnen hilft, länger besser zu funktionieren.

„Obwohl sich unsere Forschung auf Würmer konzentrierte, decken die Ergebnisse universelle Prozesse auf. MANF kommt in allen Tieren vor, auch im Menschen. Wir lernen grundlegende und mechanistische Details kennen, die dann in höheren Systemen getestet werden könnten“, sagte Taylor.

Um MANF als potenzielle Therapie zu entwickeln, wollen Forscher verstehen, mit welchen anderen Akteuren MANF interagiert.

„Die Entdeckung der Rolle von MANF bei der zellulären Homöostase legt nahe, dass es zur Entwicklung von Behandlungen für Krankheiten verwendet werden könnte, die das Gehirn und andere Teile des Körpers betreffen, indem es auf zelluläre Prozesse abzielt, diese toxischen Klumpen in Zellen beseitigt und ihre Gesundheit erhält“, sagte Gupta.

„Die zentrale Idee der Alterungsforschung ist im Wesentlichen: Können wir die Prozesse besser und effizienter gestalten? Indem wir verstehen, wie MANF funktioniert, und seine Funktion gezielt einsetzen, könnten wir neue Behandlungen für altersbedingte Krankheiten entwickeln. Wir wollen länger und gesünder leben. Diese.“ Arten von Spielern könnten dabei helfen.