Tutte le cellule utilizzano una varietà di diversi meccanismi di controllo della qualità per garantire la funzionalità e la stabilità della rispettiva diversità proteica. Gli esperti chiamano questo processo proteostasi. La proteostasi è composta dai due termini proteoma (Proteine totali che una cellula può produrre) e Omeostasi (equilibrio).. Nel caso ottimale, le proteine in una singola cellula sono sempre ripiegate correttamente e sempre presenti nella giusta quantità. Nonostante tutti i nobili sforzi, il nostro corpo non riesce a garantire questo ottimale. In questo articolo ti mostreremo cosa hanno a che fare con te l’invecchiamento e alcune malattie legate all’età Perdita di proteostasi deve fare.
Dal DNA alla catena alla proteina
Innanzitutto, dobbiamo comprendere meglio la struttura molecolare delle proteine. Ogni proteina è prodotta in modo simile. Il primo passo, chiamato anche trascrizione chiamato, avviene nel nucleo della cellula e significa questo Leggere e copiare il progetto dal DNA – il nostro materiale genetico.
Queste informazioni trascritte vengono quindi trasportate fuori dal nucleo cellulare, così come la traduzione (Traduzione). Ciò significa questo Il linguaggio del DNA tradotto in linguaggio delle proteine cioè la proteina è assemblata in base al modello del DNA. Innanzitutto una proteina è una lunga catena lineare di aminoacidi, simile ad un filo di perle. Questa sequenza libera di aminoacidi si chiama Struttura primaria.
In modo che le proteine in Struttura primaria Devono ancora essere in grado di iniziare il loro lavoro piegato che è un processo molto complesso. In primo luogo, la catena proteica può essere attorcigliata, ad esempio, creando una spirale, a causa della forma tipica si chiama alfa elica. Questa forma è la più comune Struttura secondaria. Attraverso ulteriori fasi di piegatura, le proteine raggiungono una forma tridimensionale: la Struttura terziaria. In questo stato si combinano e lavorano con altre proteine.
Lo sapevate? Il primo amminoacido ad essere scoperto fu la cistina nel 1810. Ci volle fino al 1953 perché un'intera proteina venisse decodificata nella sua sequenza di aminoacidi (struttura primaria). Frederic Sanger riuscì a decifrare la sequenza di aminoacidi insulina decifrare.
Chaperones – Gli accompagnatori del nostro corpo
Dal diagramma puoi vedere che la sequenza aminoacidica come struttura primaria non è sufficiente. Affinché le proteine del nostro corpo possano svolgere il loro lavoro, necessitano di alcuni passaggi intermedi. Solo nella struttura terziaria gli amminoacidi formano una struttura tridimensionale funzionale. Ci vuole molto lavoro per arrivarci.
Deve vengono stabilite nuove connessioni e si formano ponti contenenti zolfo tra i singoli amminoacidi. Il tutto diventa molto complesso ed estremamente soggetto a errori. Un legame sbagliato e la proteina non è più funzionale.Ecco perché esistere molteplici controlli di qualità nel nostro corpo che dovrebbero garantire che tutto sia corretto.
Uno di questi controlli di qualità sono i Accompagnatori. Se qualcuno è interessato all'Inghilterra e alla lingua, spesso il significato è già chiaro. Un piccolo consiglio: viene spesso utilizzato nella fortunata serie Netflix “Bridgerton”.
Un'accompagnatrice è quindi una donna anziana che accompagna una donna più giovane come protettrice. Un'accompagnatrice dall'Inghilterra è qualcosa di simile a un'accompagnatrice nel suo corpo Proteine della decenza. Esso Da un lato, aiuta le nuove proteine a ripiegarsi o le proteine rotte a ripiegarsi nuovamente correttamente.
Lo sapevate? Quante proteine ci sono nel mondo? La complessità dell’architettura proteica è difficile da comprendere. Per questo motivo gli scienziati hanno sviluppato un’intelligenza artificiale in grado di prevedere con elevata probabilità la forma tridimensionale di una proteina. “AlphaFold” è stato in grado di prevedere 215 milioni di proteine e la loro struttura terziaria solo nel 2022. Il lavoro dei ricercatori di Bael è considerato uno dei più importanti degli ultimi anni, Perché con l’aiuto dell’intelligenza artificiale in futuro sarà possibile sviluppare più rapidamente farmaci e vaccini.
Perdita di proteostasi: come si verificano le proteine mal ripiegate?
Tra il 40 e l'80% di tutte le proteine sono piegate in modo errato e necessitano di aiuto. Questo è un numero enorme. Ci sono alcuni fattori che possono influenzare negativamente la struttura delle proteine. Questi includono Radiazioni ultraviolette, metalli pesanti, calore o etanolo. Soprattutto con il cibo o integratori alimentari È quindi importante prestare attenzione ai certificati appropriati.
Questo Influenze ambientali influenzano le nostre proteine e il nostro DNA. Inoltre, set stress ossidativo – colloquialmente un eccesso di radicali liberi – contribuisce all’equilibrio proteico. Come se non bastasse c'è anche questo Stress al pronto soccorso.
ER sta per reticolo endoplasmatico, una struttura presente in ciascuna delle nostre cellule la cui funzione potrebbe essere descritta come un centro logistico. Questo centro logistico può essere sovraccarico a causa dell'elevata domanda e le merci non possono più essere consegnate correttamente. Cosa c'è su Amazon, Alibaba e co. causerebbe molti problemi, è anche pericoloso per la cellula. Tutte le influenze menzionate possono sviluppare proteine e quindi renderle inutilizzabili.
Proteostasi: come il corpo si difende
La proteostasi coinvolge diversi meccanismi nel tentativo di mantenere l'equilibrio. Per motivi di chiarezza, focalizziamo la nostra attenzione su due dei meccanismi più significativi. In risposta agli influssi ambientali dannosi, la cellula ne produce di più Proteine della famiglia dello shock termico. Si tratta di proteine molto resistenti che possono stabilizzare altre proteine in situazioni di stress cellulare. Potete farlo insieme accompagnatori.
Se la stabilizzazione o il ripristino del corretto ripiegamento non ha esito positivo, le proteine sono inizialmente inutilizzabili e devono essere smaltite.Ciò che fa per noi l'impianto di incenerimento dei rifiuti o il centro di riciclaggio, viene fatto nel corpo Proteasoma. Insieme ad una piccola proteina chiamata Ubiquitina (Ub), la molecola spezzata viene segnata più volte, scomposta e scomposta nei singoli amminoacidi.
Tutti questi sistemi lavorare in modo coordinato per ripristinare o eliminare le proteine mal ripiegate. Ciò consente all'organismo di prevenire l'accumulo di componenti danneggiati e di garantire il continuo rinnovamento delle proteine intracellulari. Un altro componente del nostro smaltimento dei rifiuti interno alla cella è Autofagia, che vi presenteremo più dettagliatamente come il 12° segno distintivo dell'invecchiamento.
Questo per quanto riguarda la teoria. Sfortunatamente, nella pratica non vi è alcuna garanzia che questi sofisticati meccanismi funzionino sempre. La parola chiave tempo ci porta al punto successivo.
Lo sapevate? Nel nostro corpo sono presenti diverse proteine da shock termico. Sono classificati in base al loro peso. Come suggerisce il nome, vengono attivati, tra le altre cose, dal calore. Uno dei modi migliori per farlo è Cabine a infrarossi o sessioni di sauna. L’aumento della concentrazione delle proteine da shock termico è associato a numerosi benefici per la salute.
In uno studio, i ricercatori sono stati in grado di dimostrarlo Livelli più elevati di Hsp70 potrebbero ridurre il mediatore infiammatorio interleuchina-10. Questo spiega ai ricercatori perché la sauna Infiammazione come l'artrite può aiutare.
Rughe – ottimo per le proteine, flop in età avanzata
Mentre nel nostro immaginario le rughe sono un segno dell'età e quindi hanno una connotazione piuttosto negativa, quando si parla di proteine, come ormai sappiamo, la situazione è esattamente opposta.
Molti studi hanno dimostrato che la proteostasi cambia con l’aumentare dell’età. IL accumulo cronico di proteine mal ripiegate o non ripiegate contribuisce allo sviluppo di alcune malattie legate all'età come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson e la cataratta. La frequenza di queste patologie è in costante aumento a causa dell’aumento dell’aspettativa di vita.
IL Produzione di accompagnatori in risposta a stress inoltre si riduce significativamente con l’età. Studi su modelli animali supportano l’ipotesi che la perdita degli accompagnatori sia la causa di una ridotta durata della vita. I vermi e le mosche geneticamente modificati, ad esempio, che producono livelli più elevati di accompagnatori, sono particolarmente longevi. La sovraregolazione di alcune proteine da shock termico è stata riscontrata anche in ceppi di topi a vita lunga.
Inoltre, lo dimostrano gli studi sulle cellule dei mammiferi la sovraregolazione di SIRT1 migliora la risposta allo shock termico. SIRT1 appartiene alla famiglia dei geni Sirtuine, che è considerato dovuto ai numerosi effetti associati all'invecchiamento Percorsi di longevità essere riferito. Molti altri esperimenti e studi hanno fornito prove scientifiche della connessione tra i livelli di chaperone e la durata della vita, ma nominarli tutti va oltre lo scopo di questo articolo.
Proteostop
La ricerca medico-biologica ha già svolto molto lavoro educativo sulla proteostasi, ma esistono già solidi punti di partenza per fermare l’indebolimento della proteostasi legato all’età? In effetti ci sono molti studi a riguardo.
Un approccio mira ad attivare la stabilità e il ripiegamento delle proteine mediate da chaperone. In un modello murino, l’induzione farmacologica di una specifica proteina da shock termico ha preservato la funzione muscolare e rallentato la progressione di alcune malattie muscolari. In altri organismi modello, i ricercatori hanno utilizzato anche accompagnatori e quindi hanno migliorato i fenotipi legati all'età. Le accompagnatrici dei nostri corpi non sono solo gentildonne, ma anche combattenti in prima linea contro la vecchiaia.
Un altro punto di partenza è il proteasoma e altri meccanismi che distruggono le proteine rotte, perché gli studi dimostrano che l’attività di questi sistemi diminuisce con l’aumentare dell’età. Ciò è stato ottenuto con enzimi selezionati che hanno sviluppato il loro effetto all'interno di questa complessa via di segnalazione.
Un integratore alimentare con spermidina per esempio, ha attivato il sistema di autofagia. Ciò significa la rottura delle strutture cellulari danneggiate (come le proteine). Per dirla semplicemente, l’autofagia ha una funzione simile al proteasoma che conosciamo.
Rughe – ottimo per le proteine, flop in età avanzata
Mentre nel nostro immaginario le rughe sono un segno dell'età e quindi hanno una connotazione piuttosto negativa, quando si parla di proteine, come ormai sappiamo, la situazione è esattamente opposta.
Molti studi hanno dimostrato che la proteostasi cambia con l’aumentare dell’età. IL accumulo cronico di proteine mal ripiegate o non ripiegate contribuisce allo sviluppo di alcune malattie legate all'età come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson e la cataratta. La frequenza di queste patologie è in costante aumento a causa dell’aumento dell’aspettativa di vita.
IL Produzione di accompagnatori in risposta a stress inoltre si riduce significativamente con l’età. Studi su modelli animali supportano l’ipotesi che la perdita degli accompagnatori sia la causa di una ridotta durata della vita. I vermi e le mosche geneticamente modificati, ad esempio, che producono livelli più elevati di accompagnatori, sono particolarmente longevi. La sovraregolazione di alcune proteine da shock termico è stata riscontrata anche in ceppi di topi a vita lunga.
Inoltre, lo dimostrano gli studi sulle cellule dei mammiferi la sovraregolazione di SIRT1 migliora la risposta allo shock termico. SIRT1 appartiene alla famiglia dei geni Sirtuine, considerate dovute ai numerosi effetti legati all'invecchiamento Percorsi di longevità essere riferito. Molti altri esperimenti e studi hanno fornito prove scientifiche della connessione tra i livelli di chaperone e la durata della vita, ma nominarli tutti va oltre lo scopo di questo articolo.
Proteostop
La ricerca medico-biologica ha già svolto molto lavoro educativo sulla proteostasi, ma esistono già solidi punti di partenza per fermare l’indebolimento della proteostasi legato all’età? In effetti ci sono molti studi a riguardo.
Un approccio mira ad attivare la stabilità e il ripiegamento delle proteine mediate da chaperone. In un modello murino, l’induzione farmacologica di una specifica proteina da shock termico ha preservato la funzione muscolare e rallentato la progressione di alcune malattie muscolari. In altri organismi modello, i ricercatori hanno utilizzato anche accompagnatori e quindi hanno migliorato i fenotipi legati all'età. Le accompagnatrici dei nostri corpi non sono solo gentildonne, ma anche combattenti in prima linea contro la vecchiaia.
Un altro punto di partenza è il proteasoma e altri meccanismi che distruggono le proteine rotte, perché gli studi dimostrano che l’attività di questi sistemi diminuisce con l’aumentare dell’età. Ciò è stato ottenuto con enzimi selezionati che hanno sviluppato il loro effetto all'interno di questa complessa via di segnalazione.
Un integratore alimentare con spermidina per esempio, ha attivato il sistema di autofagia. Ciò significa la rottura delle strutture cellulari danneggiate (come le proteine). Per dirla semplicemente, l’autofagia ha una funzione simile al proteasoma che conosciamo.
