L'antidote au vieillissement ? Rôle critique de HKDC1 dans le maintien de la jeunesse cellulaire

Des chercheurs de l’Université d’Osaka ont identifié une protéine appelée HKDC1, essentielle au maintien de deux structures cellulaires, les mitochondries et les lysosomes, empêchant ainsi la sénescence cellulaire.

Tout comme des organes sains sont essentiels à notre bien-être, les organites sains sont essentiels au bon fonctionnement des cellules. Ces structures subcellulaires remplissent des fonctions spécifiques au sein de la cellule, par exemple, les mitochondries fournissent de l'énergie à la cellule et les lysosomes maintiennent la cellule en ordre.

Une percée dans la compréhension de la maintenance des organites

Bien que les dommages causés à ces deux organites aient été liés au vieillissement, à la sénescence cellulaire et à de nombreuses maladies, la régulation et le maintien de ces organites restent mal compris. Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université d’Osaka ont identifié une protéine, HKDC1, qui joue un rôle clé dans le maintien de ces deux organites et contribue ainsi à prévenir le vieillissement cellulaire.

Il a été démontré qu'une protéine appelée TFEB est impliquée dans le maintien de la fonction des deux organites, mais les cibles de cette protéine n'ont pas été identifiées. En comparant tous les gènes d'une cellule qui sont actifs dans certaines conditions et en utilisant une méthode appelée immunoprécipitation de la chromatine, qui permet d'identifier ADN Contre les protéines, l’équipe a été la première à montrer que le gène codant pour HKDC1 est une cible directe du TFEB et que HKDC1 est régulé positivement dans des conditions de stress mitochondrial ou lysosomal.

Présentation : Le stress mitochondrial et lysosomal induit une translocation nucléaire du TFEB, suivie d'une expression accrue de HKDC1. HKDC1 stabilise PINK1 grâce à l'interaction avec TOM70, facilitant ainsi la mitophagie dépendante de PINK1/Parkin. De plus, les protéines HKDC1 et VDAC avec lesquelles elle interagit sont importantes pour réparer les lysosomes endommagés et pour maintenir la communication entre les mitochondries et le lysosome. HKDC1 prévient la sénescence cellulaire induite par des dommages à l'ADN en maintenant l'homéostasie mitochondriale et lysosomale. Source de l'image : 2024 Cui et al., HKDC1, une cible du TFEB, est essentiel au maintien de l'homéostasie mitochondriale et lysosomale, empêchant ainsi la sénescence cellulaire. Avec des gens

Mécanismes de protection mitochondriale

Une façon de protéger les mitochondries contre les dommages consiste à recourir au processus de mitophagie, qui consiste à éliminer de manière contrôlée les mitochondries endommagées. Il existe plusieurs voies de mitophagie, dont les plus bien caractérisées dépendent de protéines appelées PINK1 et Parkin.

« Nous avons observé que HKDC1 se localise avec une protéine appelée TOM20, située dans la membrane mitochondriale externe », explique l'auteur principal Mengying Cui, « et grâce à nos expériences, nous avons découvert que HKDC1 et son interaction avec TOM20 sont essentiels pour atténuant la mitophagie PINK1/Parkin-dépendante.

Rôle de HKDC1 dans la réparation lysosomale

En termes simples, HKDC1 est introduit par TFEB pour aider à éliminer les déchets mitochondriaux. Mais qu’en est-il des lysosomes ? Eh bien, TFEB et KHDC1 sont également des acteurs majeurs ici. Il a été démontré que la réduction de HKDC1 dans la cellule interfère avec la réparation des lysosomals, ce qui suggère que HKDC1 et TFEB aident les lysosomes à se remettre des dommages.

« HKDC1 est localisé dans les mitochondries, n'est-ce pas ? » « Eh bien, cela semble également être crucial pour le processus de réparation des lysosomals », explique le chercheur principal Shuhei Nakamura. « Vous voyez, les lysosomes et les mitochondries communiquent entre eux via des protéines appelées VDAC. Plus précisément, HKDC1 est responsable de l’interaction avec les VDAC ; Cette protéine est essentielle à la communication entre les mitochondries et les lysosomes, et donc à la réparation lysosomale.

Effets thérapeutiques potentiels

Ces deux fonctions diverses de HKDC1, jouant un rôle clé à la fois dans le lysosome et dans les mitochondries, aident à prévenir la sénescence cellulaire en maintenant simultanément la stabilité de ces deux organites. Le dysfonctionnement de ces organites étant associé au vieillissement et aux maladies liées à l’âge, cette découverte ouvre de nouveaux horizons pour les approches thérapeutiques de ces maladies.

Référence : « HKDC1, une cible du TFEB, est essentielle au maintien de l'homéostasie mitochondriale et lysosomale et à la prévention de la sénescence cellulaire » Avec des gens.
est ce que je: 10.1073/pnas.2306454120

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