Характеристика биологических маркеров старения
Выявление биомаркеров старения облегчает дифференциацию хронологического возраста людей, имеющих разные скорости старения. Количественные биомаркеры старения могут также определять степень «здорового старения» и прогнозировать состояние и здоровье в дальнейшем.
Теломеры – биомаркеры, которые представляют собой рибонуклеопротеиновые комплексы на конце хромосом и становятся короче после каждой репликации, так как теломераза, фермент, ответственный за ее репликацию, не экспрессируется в соматических клетках регулярно [30]. Теломеры – концевые участки хромосом, которые обеспечивают геномную стабильность и характеризуются отсутствием способности к соединению с другими хромосомами или их фрагментами. В клетках млекопитающих, они образованы длинными двуцепочечными повторами гексануклеотидов TTAGGG. Теломеры млекопитающих защищены от механизмов репарации ДНК комплексом из шести белков, названных шелтерином (телосомой). Шелтерин состоит из шести субъединиц: TRF1, TRF2, POT1, Rap1, TIN2 и TPP1.Потеря одного из компонентов комплекса защиты оказывает негативное воздействие на функцию и стабильность теломер. При старении эндотелиальных клеток было показано уменьшение содержания TERF-1. Гиперэкспрессия TERF-1, вызванная в стареющих эндотелиальных клетках, вызывала снижение количества теломер-ассоциированных фокусов повреждения ДНК.
Недостаток или отсутствие TERF1 в клетках приводит к повреждению ДНК и клеточному старению. Предполагается, что возраст-ассоциированное снижение содержания TERF-1 приводит к серьезным дефектам на более поздних стадиях старения, таким как повреждения теломер и дисфункция хромосом [31].
|
|
|
Другой биомаркер, кальретикулин (CALR) - многофункциональный кальций-связывающий белок, участвующий в различных физических и патологических процессах. Преимущественно CALR расположен в эндоплазматическом ретикулуме, а также в цитоплазме и клеточной мембране. Эта молекула, массой 46 kDa, была впервые идентифицирована как Са2+-связывающий белок в саркоплазматическом ретикулуме мышечных клеток. Кальретикулин по отношению к связыванию кальция подразделяют на две категории. Одна часть может связывать кальций даже при очень низких концентрациях. Другая часть имеет меньшую связываемость, но очень высокую емкость и может связывать несколько ионов кальция одновременно.
Ген CALR расположен на коротком плече 19 хромосомы и состоит из 9 экзонов (участков ДНК, копии которых составляют зрелую РНК), и предаставляет собой три домена: N-домена, Р-домена и С-домена [32].
Рисунок 6. Структура кальретикулина
N-домен – домен глобулярного строения, содержащий остатки цистеина, которые образуют дисульфидные связи, посредством которых N-домен взаимодействует с Р-доменом для создания шаперонной функции, то есть способствует нормальному образованию структуры CALR. Богатый пролином P-домен содержит два набора трех повторяющихся регионов. Эти повторяющиеся последовательности аминокислот образуют шаперонную структуру, которая отвечает за сворачивание белков. Кислый С-домен CALR имеет очень важное значение для присоединения Ca2+, что играет важную роль во взаимодействии с другими белками шаперонами в эндоплазматическом ретикулуме (структура внутри клетки).
|
|
|
К двум основным функциям кальретикулина внутри ЭР относят регулирование кальциевого гомеостаза и шаперонную функцию. Кроме того, существующие исследования показывают, что CALR, находящийся не на ЭР, регулирует важные биологические функции, в том числе адгезию клеток, экспрессию гена и стабильность рибонуклеиновой кислоты (РНК).
Снижение с возрастом содержания кальретикулина приводит к снижению контроля качества белка, что приводит к деструктивным изменениям в процессе старения [33].
Местное применение кальретикулина улучшает заживление кожных ран на животных моделях. В ранах, обработанных кальретикулином, увеличивалась скорость эпителизации мигрирующими кератиноцитами и наблюдалась сильная индукция грануляционной ткани (неодермис), синтезируемой фибробластами.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 141; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!