Все новости

Биологи научились точно измерять один из клеточных маркеров старения

Для этого они используют один из видов дрожжей, грибок Ogataea parapolymorpha

ТАСС, 22 июня. Ученые из России придумали, как оценивать концентрацию вещества НАД+ – одного из важнейшего маркеров старения человека. С ее помощью можно будет дешево и быстро определять, сколько НАД+ есть в организме каждого пациента. Об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда (РНФ) со ссылкой на статью в научном журнале Analytical Biochemistry.

"Зарубежные коммерческие наборы расходных материалов, которые можно использовать для измерения содержания НАД+, используют ферменты, обладают рядом существенных недостатков. Они отсутствуют у использованной нами формиатдегидрогеназы, фермента, который вырабатывают клетки дрожжей вида Ogataea parapolymorpha", – рассказала Виктория Буник, профессор МГУ и Сеченовского университета и один из авторов исследования.

Концентрация многих важнейших биологических молекул, в том числе различных ферментов, сигнальных веществ и антител, значительным образом меняется по мере того, как человек стареет. Отслеживая подобные изменения, медики могут определять биологический возраст человека и оценивать, как быстро он дряхлеет.

К примеру, пять лет назад биологи обнаружили, что по мере старения организма в нем очень сильно снижается концентрация одного из важнейших "помощников" ферментов, вещества НАД (никотинамидадениндинуклеотид). Это соединение само по себе не ускоряет реакции, но участвует в переносе электронов от одной молекулы к другой, помогая клеткам извлекать энергию из питательных веществ и производить новые белки и важнейшие "кирпичики жизни".

Быстрый и дешевый анализ

Как отмечают Буник и ее коллеги, наблюдать за концентрацией НАД и НАД+, окисленной формы этой биомолекулы, мешает то, что для подобных опытов нужны достаточно дорогие реагенты, а также специализированное оборудование и высококвалифицированный персонал.

Российские ученые выяснили, как подобные анализы можно сделать дешевле и проще. Исследователи обнаружили, что их можно проводить с помощью фермента, который производит один из видов дрожжей, грибок Ogataea parapolymorpha. Его широко применяют в фармацевтической промышленности для производства различных синтетических белков, в том числе инсулина и интерферонов.

Этот микроорганизм сам по себе вырабатывает молекулы так называемой формиатдегидрогеназы – фермента, который использует молекулы НАД+ в качестве "расходного материала" для окисления молекул муравьиной кислоты. В результате этой реакции НАД восстанавливается. Присутствие этого вещества в растворе можно определить, подсветив ее лазером с определенной длиной волны.

Заинтересовавшись подобными свойствами формиатдегидрогеназы, российские ученые разработали более стабильную версию этого фермента, которая может взаимодействовать только с НАД+. Последующие опыты на срезах мозга крыс показали, что это вещество можно использовать в качестве очень быстрого и чувствительного метода определения концентрации НАД в образцах крови и клетках человека.

"Помимо высокой эффективности и специфичности связывания с молекулами НАД+, этот фермент обладает высокой физической и химической устойчивостью. Это позволяет использовать одну партию препарата для измерения большого количества различных биологических образцов в течение длительного времени", – подытожила Буник.