研究揭示HKDC1在保持細胞年輕中的重要作用

大阪大學的研究人員發現了一種名為HKDC1的蛋白質，它對維持線粒體和溶酶體這兩種亞細胞結構至關重要，從而防止細胞衰老。

正如健康的器官對我們的健康至關重要一樣，健康的細胞器對細胞的正常運作至關重要。這些亞細胞結構在細胞內執行特定的任務，例如，線粒體為細胞提供動力，溶酶體保持細胞整潔。

細胞器維護的突破

盡管這兩種細胞器的損傷與衰老、細胞衰老和許多疾病有關，但對這兩種細胞器的調節和維持仍知之甚少。現在，大阪大學的研究人員已經確定了一種蛋白質HKDC1，它在維持這兩種細胞器中起著關鍵作用，從而起到防止細胞衰老的作用。

有證據表明，一種名為TFEB的蛋白質參與維持這兩種細胞器的功能，但目前還不知道這種蛋白質的目標。通過比較在特定條件下活躍的細胞的所有基因，并使用一種稱為染色質免疫沉淀的方法，該方法可以識別蛋白質的DNA靶標，該團隊**證明編碼HKDC1的基因是TFEB的直接靶標，并且HKDC1在線粒體或溶酶體應激的條件下變得上調。

線粒體和溶酶體應激均刺激TFEB核易位，隨后增加HKDC1表達。HKDC1通過與TOM70的相互作用穩定PINK1，從而促進PINK1/帕金森依賴性的有絲分裂。此外，HKDC1及其相互作用的VDAC蛋白對修復受損溶酶體和維持線粒體-溶酶體接觸很重要。HKDC1通過維持線粒體和溶酶體的穩態來防止DNA損傷引起的細胞衰老。HKDC1是TFEB的靶點，對于維持線粒體和溶酶體穩態，防止細胞衰老至關重要。

線粒體保護機制

保護線粒體免受損害的一種方法是通過“線粒體自噬”過程，即有控制地去除受損的線粒體。有各種各樣的有絲分裂途徑，其中最典型的依賴于被稱為PINK1和Parkin的蛋白質。

“我們觀察到HKDC1與一種名為TOM20的蛋白質共定位，這種蛋白質位于線粒體的外膜上，”主要作者Mengying Cui解釋說，“通過我們的實驗，我們發現HKDC1及其與TOM20的相互作用對PINK1/帕金森依賴性線粒體自噬至關重要。”

HKDC1在溶酶體修復中的作用

因此，簡單地說，HKDC1是由TFEB帶來的，以幫助清除線粒體垃圾。那么溶酶體呢?嗯，TFEB和KHDC1也是這里的關鍵角色。減少細胞中的HKDC1被證明干擾溶酶體修復，表明HKDC1和TFEB有助于溶酶體從損傷中恢復。

“HKDC1定位于線粒體，對吧?嗯，這對溶酶體修復過程也至關重要，”資深作者Shuhei Nakamura解釋說。“你看，溶酶體和線粒體通過一種叫做VDACs的蛋白質相互聯系。具體而言，HKDC1負責與vdac互動;這種蛋白質對線粒體與溶酶體的接觸至關重要，因此對溶酶體的修復至關重要。”

潛在的治療意義

HKDC1的這兩種不同功能，在溶酶體和線粒體中都起著關鍵作用，通過同時維持這兩種細胞器的穩定性，有助于防止細胞衰老。由于這些細胞器的功能障礙與衰老和年齡相關疾病有關，這一發現為這些疾病的治療方法開辟了新的途徑。

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