Биологи раскрыли структуру гормона, замедляющего старение

Молекулярные биологи из Йеля раскрыли трехмерную структуру гормона Klotho, замедляющего старение, и обнаружили его неожиданную связь с реальным механизмом омоложения клеток, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature. 

"Мы обнаружили, что Klotho на самом деле не защищает органы от старения напрямую, а только помогает другой молекуле FGF23, осуществлять подобную функцию. Это приближает нас к истинному пониманию тому, как стареет тело человека, и позволяет нам создать лекарства, которые бы блокировали или усиливали работу этих гормонов", — заявил Муса Мохаммади (Moosa Mohammadi) из университета Нью-Йорка (США).

За последние годы ученые открыли десятки различных гормонов, белков и других веществ, повышение или понижение концентрации которых заметно продлевает жизнь мышам и другим животным. Ярким примером этого является белок Klotho, высокие концентрации которого наблюдаются в организме людей-долгожителей.

Это вещество, как показали опыты на трансгенных мышах, чья ДНК содержит дополнительные копии гена Klotho, заметно продлевает им жизнь и при этом замедляет старение мозга, делая их более сообразительными в преклонные годы жизни. Относительно недавно биологи обнаружили, что Klotho может "ускорять" работу мозга и молодых мышей, что возобновило интерес научного сообщества к этому веществу.

Как рассказывает Мохаммади, принципы работы Klotho оставались тайной для молекулярных биологов, так как ученые не знали, какую форму принимает этот белок в "боевом состоянии" в клетках человеческого тела и в кровотоке, и с какими другими клеточными системами он соединяется и взаимодействует.

Единственное, что удалось выяснить ученым за последние 20 лет – то, что Klotho каким-то образом связан с гормонами из семейства FGF, отвечающими за рост соединительной ткани. Если удалить гены, связанные с Klotho или этими сигнальными веществами, продолжительность жизни животных резко падала, что говорило о совместном характере их действия.

Мохаммади и его команда проверили, так ли это на самом деле, заморозив несколько молекул Klotho, белков FGF и ряда других компонентов клеток, с которыми они предположительно реагируют, и просветив их при помощи ускорителя частиц. Эти снимки биологи использовали для получения точной трехмерной модели всех этих белков и изучения того, как они могут взаимодействовать друг с другом и прочими частями клеток.

Эти модели раскрыли неожиданную вещь — оказалось, что Klotho не замедляет старение сам по себе, эту роль на самом деле исполняет другой белок, FGF23. Этот гормон, как отмечают ученые, синтезируется в костном мозге и распространяется по всем остальным регионам организма, где он соединяется с Klotho и рядом других молекул и заставляет клетки регенерировать.

Используя эти сведения, как отмечает биолог, можно создать молекулу, которая будет активировать молекулы FGF23 так же хорошо, как и Klotho, что позволит или замедлять старение, или подавлять работу этого гормона в том случае, если организм вырабатывает его слишком много, что часто происходит при развитии болезней почек и гипертрофии сердца.