Когда людям исполняется около 80 лет, примерно половина белков тела повреждается в результате окисления. Окисление происходит из-за случайного химического разложения, связанного с преобразованием пищи в энергию в присутствии кислорода. Окисление в организме человека, опосредованное свободными радикалами, повреждает клеточные белки, липиды, ДНК и другие клеточные структуры, которые способствуют процессам болезни.Исследовательская группа в Стоуни-Брук, возглавляемая старшим автором Кеном А. Диллом, доктором философии, заслуженным профессором химии и физики и директором Центра физической и количественной биологии им.
Лауфера, использовала принципы физики и компьютерный анализ для оценки электростатики или зарядов белков. Они обнаружили, что короткие, сильно заряженные белки особенно восприимчивы к большой дестабилизации и что даже одного события окисления в этих белках достаточно, чтобы развернуть их обычно скрученную, складчатую структуру.«Наша статья объясняет молекулярный механизм, с помощью которого естественные химические процессы старения влияют на наши белки», — говорит д-р Дилл. «Наш метод предсказывает, какие белки подвергаются наибольшему риску разворачивания при повреждении.
Затем мы применили этот принцип при поиске в базах данных белков. Интересно, что мы обнаружили, что белки, наиболее подверженные риску окислительного разворачивания, включали 20 белков, которые охватывают широкий диапазон: спектр функций, все из которых, как ранее было известно исследователям, связаны со старением ".Список белков включает белки теломеразы, которые играют важную роль в старении клеток и развитии рака за счет удлинения теломер; и гистоны, которые представляют собой ДНК-связывающие белки, которые, как известно, имеют отношение ко многим процессам, включая потерю памяти и рак.
Доктор Дилл объяснил, что этот механизм дает ученым основу для лучшего понимания того, как окисление вызывает повреждение белков в стареющих клетках. Команда продолжит использовать этот метод для поиска в дополнительных базах данных белков, чтобы найти дополнительные белки, которые могут быть важны для старения и возрастных заболеваний.
Он добавил, что это исследование может стать первым шагом к обнаружению других белков, о которых в настоящее время не подозревают, которые подвержены сильному окислению, нестабильности и возрастным заболеваниям. Белки могут оказаться ключом к целевому лечению некоторых возрастных заболеваний.