Контроль на уровне трансляции и посттрансляционных процессов

Регуляция на уровне трансляции осуществляется за счет того, что исключается возможность ис­пользования мРНК в качестве матрицы для синте­за белка, хотя она и присутствует в цитоплаз­ме. В ооците морского ежа, например, много мРНК, но сколько-нибудь заметного синтеза белка не происходит до тех пор, пока ооцит не будет опло­дотворен. Лишь после этого молекулы мРНК под­вергаются модификации, т.е. «приобретают» шпиль­ку на 5'-кoнцe (так называемый кэп, или «шапоч­ку») и «шлейф» из роlу А на З'-конце, и мо­гут далее включиться в нормальный трансляцион­ный процесс, который завершается построением молекулы белка.

Регуляция основана на том, что многие белки синтезируются в неактивной фор­ме и должны еще пройти стадию модификации. Так, в ß-клетках поджелудочной железы синтези­руется не инсулин как таковой, а его предшест­венник, полипептидная цепь которого длиннее инсулиновой и содержит еще некоторую добавочную последовательность аминокислотных остатков. Лишь после того, как эта последовательность вы­резается протеолитическим ферментом, получается собственно гормон в своей функциональной фор­ме. Таким образом, производство активного гор­мона может регулироваться посттрансляционным путем через регуляцию активности протеолитического фермента.

Роль пептидов вилона и эпиталона в генной экспрессии. Изучение молекулярно-генетических механизмов геропротекторного действия коротких пептидов позволило разработать показания для их медицинского применения при возрастной патологии и ускоренном старении. Для этого у животных и людей исследовали в динамике уровень экспрессии различных генов, интенсивность синтеза ДНК в клетках и показатели внутриклеточного метаболизма Результаты экспериментальных исследований коротких пептидов подтвердили предположение о том, что пептидные биорегуляторы обладают свойством контролировать экспрессию генов и процессы синтеза белка в клетках.

Так, при изучении дейст­вия пептидов вилона и эпиталона установлено, что они меняют профиль генной экспрессии в миокарде при введении мышам in vivo. Влияние вилона и эпиталона на экспрессию генов IL-2 и c-fos обусловливает иммуномодулирующие, онкомодифицирующие и стресс-протекторные свойства этих пептидов.

Данные, полученные при изучении влияния вилона и эпиталона на канцерогенез у трансгенных мышей, подтверждают это предположение и также свидетельствуют о воздействии исследуемых пептидов на экспрессию гена рака мо­лочной железы HER-2/neu. Впервые установлены механизмы геропротекторного действия коротких пептидов, связанные с активацией хроматина в лимфоцитах крови пациентов старческого возраста.

Эффекты эпиталона, связанные с увеличением ферментативной ак­тивности теломеразы, удлинением теломер в различных клетках и увеличением продолжительности жизненного цикла диплоидных че­ловеческих клеток за счет преодоления лимита Хейфлика являются крупнейшим достижением современной биогеронтологии и под­тверждают перспективность разработки пептидных геропротекторных средств. На основании изучения влияния пептидов на экспрес­сию различных генов и синтез ДНК в различных экспериментальных моделях, выдвинуто предположение, что, короткие пептиды являются активаторами и агонистами факторов транскрипции. Следует полагать, что первичным стартовым сигналом для связывания фактора транскрипции с промотором является сайт-специфическое связывание пептида в большой канавке ДНК.

Дальнейшее развитие этого направления позволит по-новому подойти к изучению механизмов старения и выяснению многих вопросов геронтологии. Расширение представлений о молекулярно-генетических механизмах действия пептидов может при­вести к пересмотру традиционных подходов к созданию геропротекторных средств и методов профилактики ускоренного старения и возрастной патологии.

Дата добавления: 2014-11-29