С возрастом белки в клеточке начинают плохо сворачиваться из-за конфигураций в окислительно-восстановительном потенциале в местах конструкции белковых молекул.
Старение тела начинается со старения его клеток, а с чего же начинается старение клеток?Медики и биологи до сих ещё не знают всех обстоятельств, желая практически все читатели наверное вспомнят о самых знаменитых теориях старения, в каких говорится про теломеры и митохондрии.
С одной стороны, знаменито, что теломерные участки, оберегающие концы хромосом, укорачиваются с каждым дроблением, так что клеточка может свободно делиться некое ограниченное число разов, опосля чего же у неё начнут повреждаться главные гены, примыкающие к оголённым хромосомным концам. И процессы старения связывают частично с укорочением теломер. С иной стороны, клеточные митохондрии, желая и обеспечивают нас энергией, в качестве побочного эффекта служат неиссякаемым источником брутальных молекул-окислителей - кислородных радикалов, повреждающих белки, ДНК, липиды мембран и иные биомолекулы. Обычно клеточке есть что противопоставить окислительному стрессу, но с течением времени антиоксидантные механизмы ослабевают(отдельный вопросец, окончательно, почему они ослабевают), и окислительный стресс становится всё посильнее, на уровне организма становясь предпосылкой возрастных болезней.
Однако, как мы знаем, в живой материи всё взаимосвязано, и было бы удивительно, ежели бы процессы старения зарождались обособленных участках клеточки, не затрагивая иные её отделы. Как проявили опыты Янины Кирштайн(Janine Kirstein)из Лейбницевского института молекулярной фармакологии и её коллег из Японии и США, одним из самых сильных «источников старения», ежели можнож так сказать, служит эндоплазматический ретикулум, либо эндоплазматическая сеть(ЭР, либо ЭС). Он(либо она)представляют собой трудную разветвлённую сеть мембранных каналов, цистерн и пузырьков, и в школьных учебниках биологии говорится, что на мембранах эндоплазматической сети, обсаженных рибосомами, идёт синтез белковых молекул и сворачивание готовых белковых молекул в правильную пространственную конформацию.
Аминокислоты, входящие в состав белковой молекулы, взаимодействуют друг с ином и с окружающим веществом, некие притягиваются, некие отталкиваются, в итоге полипептидная цепочка приобретает так именуемую третичную структуру - сворачивается в очень трудно устроенный клубок. Именно в таком виде белок, будь то фермент, белок-транспортёр и т. д., может исполнять свою функцию(к примеру, активный центр ферментов, в каких происходит расщепление субстратных молекул либо сшивание их совместно, формируется как разов в итоге пространственного сворачивания аминокислотной цепочки).
Одна из более знаменитых «скрепок», подсобляющая белку держатся в свёрнутом состоянии - ковалентная связь меж атомами серы, входящими в состав аминокислоты цистеина. Образующиеся дисульфидные мостики могут сближать достаточно удалённые участки полипептидной цепи; и такие связи необходимы для функционирования самых различных белков, в том числе инсулина и антител.
Дисульфидные сшивки образуются в эндоплазматической сети, в какой есть нужные физико-химические условия. Окислительно-восстановительный потенциал(не путать с кислотностью!) в системе мембранных каналов и цистерн смещен в окислительную сторону, так что атомы серы из цистеинов просто могут образовать меж собой ковалентную связь. Но, как пишут творцы работы в EMBO Journal, с течением времени окислительно-восстановительный потенциал в эндоплазматической сети утрачивает окислительные возможности, из-за чего же белки прекращают сворачиваться и работать, как следует.
Это изъясняет очень практически все: знаменито, к примеру, что с годами возникает всё больше ошибочно свёрнутых белковых молекул, что практически все секреторные белки стают нестабильны и прекращают работать при мельчайшем стрессе; даже возрастное ослабление иммунитета можнож разъяснить смещением окислительно-восстановительного потенциала, так как антитела перед выходом из клеточки не могут зафиксировать подходящую пространственную структуру.(В то же время в окружающей цитоплазме всё происходит напротив: окислительный потенциал среды растёт и усиливается несчастный окислительный стресс, из-за которого портятся белки.)
Непорядки в работе эндоплазматической сети могут приключаться и при стрессе и приводить к этим же последствиям - скоплению ошибочно свёрнутых молекул белка. Здесь стоит вспомнить, что нейродегенеративные хвори, такие, как синдром Альцгеймера, синдром Паркинсона, синдром Хантингтона, появляются как разов по вине белков с ошибочной пространственной структурой. И тут тоже, по словам исследователей, всё начинается с заморочек в окислительно-восстановительном потенциале эндоплазматической сети. Более того, как оказывается, патогенные молекулы белков, появившись в одних тканях, могут вызывать конфигурации в окислительно-восстановительном потенциале иных тканей, ускоряя тем самым процессы старения.
В молекулярной и клеточной биологии на самом деле достаточно издавна существует понятие ЭР-стресса(стресса, связанного с эндоплазматическим ретикулумом), когда в клеточке вдруг начинают активно накапливаться белки с ошибочной укладкой. Новые опыты дозволили связать ЭР- стресс с действиями старения и с физико-химическими проблемами в главнейшем клеточном органоиде. Опыты ставили на червях-нематодах, которых модифицировали таковым образом, чтоб можнож было смотреть за переменами окислительно-восстановительного потенциала в различных участках клеток. Впрочем, беря во внимание, что синтез белка и его сворачивание происходят у всех организмов, все есть основания считать, что возрастные конфигурации в эндоплазматической сети имеют место и у жителя нашей планеты.
Конечно, всё это лишь усложняет картину старения, но, с иной стороны, в биологии вообщем практически никогда не посещает «одной основной причины» чего же бы то ни было, постоянно приходится осматривать целый пучок обстоятельств и следствий. И чем больше мы будем тут знать, тем поточнее сможем определять динамику и стадию старения, а там, смотришь, и до постоянной юности как-нибудь доберёмся.
Кирилл Стасевич
С возрастом белки в клеточке начинают плохо сворачиваться из-за конфигураций в окислительно-восстановительном потенциале в местах конструкции белковых молекул. Старение тела начинается со старения его клеток, а с чего же начинается старение клеток?Медики и биологи до сих ещё не знают всех обстоятельств, желая практически все читатели наверное вспомнят о самых знаменитых теориях старения, в каких говорится про теломеры и митохондрии. С одной стороны, знаменито, что теломерные участки, оберегающие концы хромосом, укорачиваются с каждым дроблением, так что клеточка может свободно делиться некое ограниченное число разов, опосля чего же у неё начнут повреждаться главные гены, примыкающие к оголённым хромосомным концам. И процессы старения связывают частично с укорочением теломер. С иной стороны, клеточные митохондрии, желая и обеспечивают нас энергией, в качестве побочного эффекта служат неиссякаемым источником брутальных молекул-окислителей - кислородных радикалов, повреждающих белки, ДНК, липиды мембран и иные биомолекулы. Обычно клеточке есть что противопоставить окислительному стрессу, но с течением времени антиоксидантные механизмы ослабевают(отдельный вопросец, окончательно, почему они ослабевают), и окислительный стресс становится всё посильнее, на уровне организма становясь предпосылкой возрастных болезней. Однако, как мы знаем, в живой материи всё взаимосвязано, и было бы удивительно, ежели бы процессы старения зарождались обособленных участках клеточки, не затрагивая иные её отделы. Как проявили опыты Янины Кирштайн(Janine Kirstein)из Лейбницевского института молекулярной фармакологии и её коллег из Японии и США, одним из самых сильных «источников старения», ежели можнож так сказать, служит эндоплазматический ретикулум, либо эндоплазматическая сеть(ЭР, либо ЭС). Он(либо она)представляют собой трудную разветвлённую сеть мембранных каналов, цистерн и пузырьков, и в школьных учебниках биологии говорится, что на мембранах эндоплазматической сети, обсаженных рибосомами, идёт синтез белковых молекул и сворачивание готовых белковых молекул в правильную пространственную конформацию. Аминокислоты, входящие в состав белковой молекулы, взаимодействуют друг с ином и с окружающим веществом, некие притягиваются, некие отталкиваются, в итоге полипептидная цепочка приобретает так именуемую третичную структуру - сворачивается в очень трудно устроенный клубок. Именно в таком виде белок, будь то фермент, белок-транспортёр и т. д., может исполнять свою функцию(к примеру, активный центр ферментов, в каких происходит расщепление субстратных молекул либо сшивание их совместно, формируется как разов в итоге пространственного сворачивания аминокислотной цепочки). Одна из более знаменитых «скрепок», подсобляющая белку держатся в свёрнутом состоянии - ковалентная связь меж атомами серы, входящими в состав аминокислоты цистеина. Образующиеся дисульфидные мостики могут сближать достаточно удалённые участки полипептидной цепи; и такие связи необходимы для функционирования самых различных белков, в том числе инсулина и антител. Дисульфидные сшивки образуются в эндоплазматической сети, в какой есть нужные физико-химические условия. Окислительно-восстановительный потенциал(не путать с кислотностью!) в системе мембранных каналов и цистерн смещен в окислительную сторону, так что атомы серы из цистеинов просто могут образовать меж собой ковалентную связь. Но, как пишут творцы работы в EMBO Journal, с течением времени окислительно-восстановительный потенциал в эндоплазматической сети утрачивает окислительные возможности, из-за чего же белки прекращают сворачиваться и работать, как следует. Это изъясняет очень практически все: знаменито, к примеру, что с годами возникает всё больше ошибочно свёрнутых белковых молекул, что практически все секреторные белки стают нестабильны и прекращают работать при мельчайшем стрессе; даже возрастное ослабление иммунитета можнож разъяснить смещением окислительно-восстановительного потенциала, так как антитела перед выходом из клеточки не могут зафиксировать подходящую пространственную структуру.(В то же время в окружающей цитоплазме всё происходит напротив: окислительный потенциал среды растёт и усиливается несчастный окислительный стресс, из-за которого портятся белки.) Непорядки в работе эндоплазматической сети могут приключаться и при стрессе и приводить к этим же последствиям - скоплению ошибочно свёрнутых молекул белка. Здесь стоит вспомнить, что нейродегенеративные хвори, такие, как синдром Альцгеймера, синдром Паркинсона, синдром Хантингтона, появляются как разов по вине белков с ошибочной пространственной структурой. И тут тоже, по словам исследователей, всё начинается с заморочек в окислительно-восстановительном потенциале эндоплазматической сети. Более того, как оказывается, патогенные молекулы белков, появившись в одних тканях, могут вызывать конфигурации в окислительно-восстановительном потенциале иных тканей, ускоряя тем самым процессы старения. В молекулярной и клеточной биологии на самом деле достаточно издавна существует понятие ЭР-стресса(стресса, связанного с эндоплазматическим ретикулумом), когда в клеточке вдруг начинают активно накапливаться белки с ошибочной укладкой. Новые опыты дозволили связать ЭР- стресс с действиями старения и с физико-химическими проблемами в главнейшем клеточном органоиде. Опыты ставили на червях-нематодах, которых модифицировали таковым образом, чтоб можнож было смотреть за переменами окислительно-восстановительного потенциала в различных участках клеток. Впрочем, беря во внимание, что синтез белка и его сворачивание происходят у всех организмов, все есть основания считать, что возрастные конфигурации в эндоплазматической сети имеют место и у жителя нашей планеты. Конечно, всё это лишь усложняет картину старения, но, с иной стороны, в биологии вообщем практически никогда не посещает «одной основной причины» чего же бы то ни было, постоянно приходится осматривать целый пучок обстоятельств и следствий. И чем больше мы будем тут знать, тем поточнее сможем определять динамику и стадию старения, а там, смотришь, и до постоянной юности как-нибудь доберёмся. Кирилл Стасевич
