Выявлен новый белок, увеличивающий продолжительность жизни

Израильские ученые установили, что белок из знаменитого семейства сиртуинов ассоциирован с увеличением продолжительности жизни млекопитающих. Но им оказался вовсе не пресловутый сиртуин 1, давно привлекший пристальное внимание общественности, а другой белок того же семейства.

С того момента, как гены семейства сиртуинов и кодируемые ими белки впервые были ассоциированы с продолжительностью жизни дрожжей, они стали привлекать внимание многих исследователей, изучающих процесс старения. Результаты нового исследования, опубликованные в журнале Nature, свидетельствуют о том, что повышенная экспрессия гена сиртуина 6 (SIRT6) на 15,8% увеличивает продолжительность жизни мышей-самцов [1].

В течение многих лет другой белок из семейства сиртуинов под названием сиртуин 1 (SIRT1) привлекал внимание специалистов, поскольку именно этот белок у млекопитающих имеет наиболее высокую гомологию с геном дрожжей, ассоциированным с долголетием. Некоторые ученые предположили, что SIRT1 может также увеличивать продолжительность жизни у млекопитающих.

Исследования сиртуина достигли апогея в 2008 г., когда одна из крупнейших в мире фармацевтических компаний – GlaxoSmithKline (Лондон, Великобритания) – за 270 млн. долларов США приобрела биотехнологическую компанию, занимавшуюся поиском химических соединений, активирующих SIRT1, с целью лечения больных сахарным диабетом 2 типа. Однако вскоре результаты, свидетельствующие о взаимосвязи белка SIRT1 с продолжительностью жизни плодовый мушки Drosophila melanogaster и нематоды Caenorhabditis elegans, начали вызывать сомнения (см. статью Longevity genes challenged). Кроме того, не было подтверждений тому, что SIRT1 ассоциирован с продолжительностью жизни млекопитающих, несмотря на то, что его экспрессия, как было показано, улучшает метаболизм у мышей, получающих пищу с высоким содержанием жиров.

На фоне увлечения ученых SIRT1 молекулярный биолог Хаим Коэн (Haim Cohen) из Университета Бар-Илан (Bar-Ilan University, Израиль) обратил внимание на малоизученный ген SIRT6 и решил восполнить существующий пробел в знаниях. «Ученые в основном интересовались SIRT1, поэтому я решил исследовать менее популярную тему», - объяснил Коэн.

Новый сигнальный путь

В 2006 г. ученые выяснили, что мыши без гена SIRT6 быстрее стареют [2]. Нокаутированные по гену SIRT6 мыши были маленькими и болезненными, у них хуже восстанавливались повреждения ДНК, и животные умирали через месяц после рождения.

Коэн и его коллеги решили выяснить, как на организм лабораторных животных повлияет повышенная экспрессия гена SIRT6. Они обнаружили, что повышенное количество белка не повлияло на продолжительность жизни мышей-самок, но средняя продолжительность жизни мышей-самцов возросла у разных линий животных на 14,5% и 9,9% соответственно [1].

Более того, у одной из линий мышей повышенная экспрессия гена SIRT6 привела к изменению концентрации белков, участвующих в сигнальном пути инсулиноподобного фактора роста 1, ранее ассоциированного с долголетием.

Критические замечания

«Результаты исследования очень интересны, однако их нужно очень осторожно интерпретировать, - говорит Ричард Миллер (Richard Miller) из Университета Мичигана (University of Michigan, США), изучающий процесс старения. – Возможно, каждый белок семейсва сиртуинов обладает своей интересной функцией в организме, но пока неизвестно, все ли они ассоциированы со старением и продолжительностью жизни млекопитающих».

По словам Миллера, мыши, а особенно самцы, той линии, которую использовали в исследовании израильские ученые, склонны к развитию опухолей. В этом случае увеличение продолжительности жизни, возможно, могло стать результатом противоопухолевого эффекта SIRT6 на организм животных, а не непосредственного воздействия белка на процесс старения.

Коэн признает эту возможность, но отмечает, что статистический анализ не выявил доказательств в пользу того, что злокачественные новообразования были связаны с эффектом долголетия белка SIRT6.

Дэвид Ломбард (David Lombard), ученый из Университета Мичигана, занимающийся сиртуинами, согласен с Миллером. «Для ученых важно непосредственно установить, влияет ли экспрессия гена SIRT6 на некоторые состояния, ассоциированные со старением, например, на образование катаракты и ухудшение памяти и подвижности. С того момента, как были опубликованы результаты первого исследования на мышах с недостаточной экспрессией SIRT6, ученые обнаружили, что многое из того, что сначала казалось ускорением темпа возрастной дегенерации, может на самом деле быть обусловлено метаболическими дефектами, приводящими к снижению уровня сахара в крови», - рассказал Ломбард.

Так почему же наблюдаются различия в воздействии белка SIRT6 на продолжительность жизни самцов и самок? В лаборатории Коэна пытаются ответить на этот вопрос, но пока можно только высказывать предположения. Коэн отметил, что в линии мышей, использованной его командой, продолжительность жизни самок на 15% больше, чем у самцов, поэтому, возможно, повышенная экспрессия SIRT6 просто позволила самцам приблизиться к продолжительности жизни самок.

По словам Миллера, изменение фокуса исследований в сторону SIRT6 не означает, что прекратится изучение других белков семейства сиртуинов. Ученые исследуют экспрессию SIRT1 в специфических тканях, а также активно продолжают работать с другими сиртуинами. «Существует семь типов сиртуинов, и у каждого из них свои функции, - объяснил Миллер. – Чем быстрее ученые обратятся к изучению этих функций, тем лучше».



Мыши-самцы с повышенной концентрацией белка-сиртуина SIRT6 живут дольше. (фото: GETTY IMAGES)

Оригинальный текст: Heidi Ledford

По материалам NatureNews

Литература:
1. Kanfi, Y. et al. Nature (2012).
2. Mostoslavsky, R. et al. Cell 124, 315–329 (2006).