科学家发现了一种蛋白质在防止细胞衰老方面起着关键作用
在生物学的奇妙世界中，微观细节揭示了宏观现象的奥秘。就像一颗星星在宇宙中的位置决定着其与其他星体的关系一样，细胞内部的微小组件对整体生命过程的影响同样重要。细胞，生命的基本单位，承载着生命活动的复杂性和动态性。它们不仅仅是静态的实体，而是一个充满活力的系统，其中各种细胞器协同工作，维持生命的平衡和健康。这种复杂的协调体现在细胞器之间精密的互动中，这些互动决定了细胞的健康状态和功能。例如，细胞的能量工厂——线粒体，以及细胞的清洁工——溶酶体，它们如同机器中的齿轮，紧密配合，共同推动生命的车轮。当这些细胞器受损时，会导致衰老、疾病或正常细胞功能的紊乱等问题。
大阪大学的科学家发现了一种名为HKDC1的蛋白质，它有助于照顾两个重要的细胞器：线粒体和溶酶体。这种蛋白质在防止细胞衰老方面起着关键作用。
他们表明，当细胞受到压力，特别是线粒体或溶酶体受到压力时，HKDC1变得更加活跃。
另一个名为TFEB的蛋白质有证据表明它参与保护这两个细胞器的功能。然而，当时还没有确定这种蛋白质的靶标。
因此，大阪大学的研究人员对此进行了研究，并发现TFEB靶向一个特定的基因，即HKDC1。
通过比较在特定条件下活跃的所有基因，并使用一种称为染色质免疫沉淀的方法，该方法可以识别蛋白质的DNA靶点，该团队首次表明编码HKDC1的基因是TFEB的直接靶点，并且HKDC1在线粒体或溶酶体应激条件下上调。
HKDC1防止DNA损伤引起的细胞衰老
为了保护线粒体免受损伤，存在一种称为“线粒体自噬”的过程，即摆脱受损线粒体。有不同的方法来实现这一点，其中一个众所周知的方法涉及名为PINK1和Parkin的蛋白质。
研究人员观察到HKDC1与一种名为TOM20的蛋白质共定位在线粒体的外膜上。通过实验，研究人员发现HKDC1及其与TOM20的相互作用对于PINK1/Parkin依赖的线粒体自噬至关重要。
这就解决了线粒体的“垃圾”问题，对于溶酶体来说，它就像一个回收中心。TFEB和HKDC1在这里也发挥着关键作用。
研究人员解释说：“HKDC1定位在线粒体上，对于溶酶体的修复过程也是至关重要的。”当我们在细胞中减少HKDC1时，会破坏溶酶体内的清理过程。这类似于削弱了它们的修复能力，导致溶酶体在受损时面临自我修复的挑战。
溶酶体和线粒体通过一种称为VDACs的蛋白质相互接触。具体而言，HKDC1 负责与 VDAC 互动;这种蛋白质对于线粒体-溶酶体接触至关重要，因此对溶酶体修复至关重要。
HKDC1 的多方面功能在溶酶体和线粒体结构域中发挥着重要作用，具有双重目的，即避免细胞衰老，同时保持这些重要细胞器的结构完整性。
鉴于这些细胞器的功能障碍与衰老过程和与年龄相关的疾病的发作建立了联系，HKDC1的关键作用的揭示为针对这些疾病的治疗干预提供了新的前景。
该研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
