Penangkal penuaan? Peran penting HKDC1 dalam menjaga keremajaan sel

Para peneliti dari Universitas Osaka telah mengidentifikasi protein yang disebut HKDC1 yang penting untuk menjaga dua struktur seluler, mitokondria dan lisosom, sehingga mencegah penuaan sel.

Sama seperti organ yang sehat penting untuk kesejahteraan kita, organel yang sehat juga penting untuk berfungsinya sel dengan baik. Struktur subseluler ini menjalankan fungsi tertentu di dalam sel, misalnya, mitokondria menyediakan energi bagi sel, dan lisosom menjaga sel tetap rapi.

Sebuah terobosan dalam memahami pemeliharaan organel

Meskipun kerusakan pada kedua organel ini telah dikaitkan dengan penuaan, penuaan sel, dan banyak penyakit, pengaturan dan pemeliharaan organel ini masih kurang dipahami. Kini, para peneliti di Universitas Osaka telah mengidentifikasi protein, HKDC1, yang memainkan peran penting dalam menjaga kedua organel ini dan dengan demikian berfungsi mencegah penuaan sel.

Terdapat bukti bahwa protein yang disebut TFEB terlibat dalam menjaga fungsi kedua organel, namun target untuk protein ini belum teridentifikasi. Dengan membandingkan semua gen suatu sel yang aktif dalam kondisi tertentu, dan menggunakan metode yang disebut imunopresipitasi kromatin, yang dapat mengidentifikasi DNA Terhadap protein tersebut, tim tersebut adalah orang pertama yang menunjukkan bahwa gen yang mengkode HKDC1 adalah target langsung TFEB, dan bahwa HKDC1 diregulasi dalam kondisi stres mitokondria atau lisosom.

Gambaran Umum: Stres mitokondria dan lisosom menginduksi translokasi nuklir TFEB, diikuti oleh peningkatan ekspresi HKDC1. HKDC1 menstabilkan PINK1 melalui interaksi dengan TOM70, sehingga memfasilitasi mitofag yang bergantung pada PINK1/Parkin. Selain itu, protein HKDC1 dan VDAC yang berinteraksi penting untuk memperbaiki lisosom yang rusak dan untuk menjaga komunikasi antara mitokondria dan lisosom. HKDC1 mencegah penuaan seluler yang disebabkan oleh kerusakan DNA dengan mempertahankan homeostasis mitokondria dan lisosom. Sumber gambar: 2024 Cui et al., HKDC1, target TFEB, sangat penting untuk menjaga homeostasis mitokondria dan lisosom, mencegah penuaan sel. Dengan orang-orang

Mekanisme perlindungan mitokondria

Salah satu cara untuk melindungi mitokondria dari kerusakan adalah melalui proses mitofag, yaitu pembuangan mitokondria yang rusak secara terkendali. Ada beberapa jalur mitofag, yang paling berkarakteristik bergantung pada protein yang disebut PINK1 dan Parkin.

“Kami mengamati bahwa HKDC1 berkolokasi dengan protein yang disebut TOM20, yang terletak di membran luar mitokondria,” jelas penulis utama Mengying Cui, “dan melalui eksperimen kami, kami menemukan bahwa HKDC1, dan interaksinya dengan TOM20, sangat penting untuk melemahkan mitofag yang bergantung pada PINK1/Parkin.”

Peran HKDC1 dalam perbaikan lisosom

Sederhananya, HKDC1 dibawa oleh TFEB untuk membantu membuang limbah mitokondria. Tapi bagaimana dengan lisosom? TFEB dan KHDC1 juga merupakan pemain utama di sini. Mengurangi HKDC1 dalam sel telah terbukti mengganggu perbaikan lisosom, menunjukkan bahwa HKDC1 dan TFEB membantu lisosom pulih dari kerusakan.

“HKDC1 terlokalisasi di mitokondria, bukan?” “Hal ini tampaknya juga penting untuk proses perbaikan lisosom,” jelas ketua peneliti Shuhei Nakamura. “Anda lihat, lisosom dan mitokondria berkomunikasi satu sama lain melalui protein yang disebut VDAC. Secara khusus, HKDC1 bertanggung jawab atas interaksi dengan VDAC; Protein ini penting untuk komunikasi antara mitokondria dan lisosom, dan dengan demikian perbaikan lisosom.

Potensi efek terapeutik

Kedua fungsi HKDC1 yang beragam ini, dengan peran kunci dalam lisosom dan mitokondria, membantu mencegah penuaan seluler dengan menjaga stabilitas kedua organel ini secara bersamaan. Karena disfungsi organel-organel ini dikaitkan dengan penuaan dan penyakit yang berkaitan dengan usia, penemuan ini membuka cakrawala baru bagi pendekatan terapeutik untuk penyakit-penyakit ini.

Referensi: “HKDC1, target TFEB, sangat penting untuk menjaga homeostasis mitokondria dan lisosom, dan mencegah penuaan sel” Dengan orang-orang.
doi: 10.1073/pnas.2306454120

Pendanaan: Masyarakat Jepang untuk Promosi Sains, Badan Sains dan Teknologi Jepang, Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Olahraga, Sains dan Teknologi, Badan Penelitian dan Pengembangan Medis Jepang