このタンパク質を標的にすることは、老化と戦うのに役立つ可能性があります
科学者たちは、加齢とともにますます機能不全になる細胞代謝の未知の遺伝的メカニズムを発見しました。
スイスのÉcolePolytechniqueFédéraledeLausanne（EPFL）の研究者は、彼らの発見が加齢や加齢に伴う状態と戦うための治療法の新しい目標につながる可能性があることを示唆しています。
彼らの発見は、ミトコンドリアの機能を変化させるタンパク質に関するものです。ミトコンドリアは、細胞内にエネルギーを与える小さなパワーユニットです。
EPFLチームは、老齢動物の脳と筋肉組織に高レベルのタンパク質が含まれていることを発見しました。これは、プミリオRNA結合ファミリーメンバー2（PUM2）と呼ばれます。
ジャーナルの研究論文 分子細胞 老化がどのように高レベルのPUM2を誘発し、それが次にミトコンドリア分裂因子（MFF）と呼ばれる別のタンパク質のレベルを低下させるかを説明します。
MFFは、細胞が大きなミトコンドリアを小さな単位に分解し、それらを取り除くのに役立ちます。老齢動物の組織サンプルもMFFのレベルが低かった。
研究者たちは、動物が老化するにつれて、PUM2 / MFF経路がますます調節不全になることを示唆しています。
PUM2レベルが上がると、MFFのレベルが下がります。その結果、細胞はますます分裂し、小さなミトコンドリアを一掃することができなくなります。時間が経つにつれて、細胞や組織はますます大きく、不健康なミトコンドリアを蓄積します。
RNA結合タンパク質と老化
PUM2はRNA結合タンパク質です。これらの分子は、細胞が処理するDNAコードを運ぶメッセンジャーRNA（mRNA）分子に結合することにより、遺伝子発現を変化させます。
最近の研究で、チームは、PUM2がMFFのDNAコードを運ぶmRNA分子に結合すると、それらのmRNA分子からMFFタンパク質を作る細胞の能力をブロックすることを発見しました。
細胞や組織の老化に影響を与える分子に関するほとんどの研究は、mRNAへの遺伝子転写に焦点を当てる傾向があります。しかし、これは遺伝子に保持されている情報を細胞の働きに移す複雑なプロセスの最初のステップにすぎません。
EPFLの研究者は、遺伝子転写後に発生するステップを調査することを決定したときに、PUM2 / MFF経路を発見しました。
彼らが動物細胞をスクリーニングして、年齢とともに変化するRNA結合タンパク質を特定したところ、PUM2は特に高齢の動物で上昇していることがわかりました。
PUM2は、それが認識する部位を持つmRNA分子にのみ結合します。それがmRNAに付着すると、対応するタンパク質へのコードの翻訳を停止します。
「システム遺伝学」アプローチを採用することにより、チームは、PUM2が結合するこれまで知られていなかったmRNAを発見しました。これは、MFFを作るための細胞のコードを運ぶmRNAでした。
遺伝子編集は加齢に伴う影響を逆転させた
研究の別の部分では、研究者たちは、細胞や組織に対するPUM2の加齢に伴う影響を逆転させることがどのように可能であるかを示しました。
CRISPR-Cas9遺伝子編集技術を使用して、対応するコード遺伝子をサイレンシングすることにより、老齢マウスの筋肉のPUM2を減少させました。
これにより、MFFタンパク質のレベルが高くなり、分解と老廃物の除去が増加することで、老齢マウスのミトコンドリア機能が改善されました。
チームはまた、回虫の同様のメカニズムを調査しました Caenorhabditis elegans、これは科学者が分子経路を研究するためによく使用するモデルです。
回虫では、加齢により高レベルのRNA結合タンパク質PUF-8が誘導されます。研究者たちは、古いワームのPUF-8に対応する遺伝子をサイレンシングすると、ミトコンドリアの機能が改善され、寿命が延びることを発見しました。
他の研究では、RNA結合タンパク質を神経筋変性疾患に関連付けています。彼らはまた、彼らがしばしば病理学的顆粒と呼ばれる塊に集まるということを示しました。
EPFLの研究者は、PUM2は、加齢とともに、MFFmRNAに結合して捕捉する粒子に凝集する同様の傾向があることを発見しました。
