Итальянские исследователи обнаружили внутриклеточный “переключатель”, который регулирует баланс между уничтожением и обновлением митохондрий — своеобразных «электростанций» клетки. Управление этим механизмом может стать основой новых методов лечения болезни Паркинсона, редких митохондриальных заболеваний и даже рака.
Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Исследование проведено под руководством профессора Франческо Чеккони (Francesco Cecconi) из Университета Католика (Università Cattolica). В работе участвовала профессор Валентина Чианфанелли (Valentina Cianfanelli) из Университета Рома Тре (Roma Tre University) и Фонда Поликлиники Университета Агостино Джемелли (Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS).
Митохондрии — больше, чем просто «батарейки» клетки
Митохондрии обеспечивают клетки энергией, необходимой для их выживания. Но с возрастом или при некоторых заболеваниях этот тонкий баланс нарушается: старые или повреждённые митохондрии не успевают утилизироваться, а новые не образуются в достаточном количестве.
Такие сбои характерны не только для митохондриальных миопатий, но и для болезни Паркинсона, при которой гибнут дофаминовые нейроны. В этом случае именно потеря митохондрий играет ключевую роль в гибели клеток мозга.
Новый регулятор: белок B55
Команда профессора Чеккони установила, что белок B55 выполняет двойную функцию:
- стимулирует митофагию — процесс удаления повреждённых митохондрий;
- одновременно контролирует биогенез — образование новых органелл.
«B55 не просто помогает клетке избавиться от дефектных митохондрий, он также предотвращает их избыточное производство, поддерживая динамическое равновесие», — объясняет профессор Чеккони.
Оказалось, что обе функции B55 зависят от взаимодействия с белком Parkin, который уже известен как ключевой элемент митофагии и напрямую связан с болезнью Паркинсона.
От мушек к возможным лекарствам
Эксперименты на плодовых мушках (Drosophila), использующихся как модель болезни Паркинсона, показали:
снижение уровня B55 улучшало двигательную активность насекомых и восстанавливало нормальное состояние митохондрий.
Эти эффекты требовали присутствия Parkin, что подтверждает ключевую роль взаимодействия белков в восстановлении энергетического баланса нейронов.
Учёные предполагают, что можно создать молекулы, способные проникать в мозг и селективно воздействовать на дофаминовые нейроны, защищая их от гибели.
«Регуляция активности B55 может стать универсальной стратегией для лечения различных митохондриальных патологий — от миопатий до нейродегенеративных заболеваний», — отмечает профессор Чианфанелли.
Потенциал для лечения рака
Интересно, что нарушение качества и количества митохондрий наблюдается и в опухолевых клетках. Это помогает им адаптироваться и устойчиво переживать химиотерапию. Поэтому контроль над B55 может найти применение и в онкологии, помогая сделать раковые клетки менее гибкими и более уязвимыми.
Что дальше
В дальнейшем исследователи планируют искать безопасные молекулы, способные модулировать активность B55 в предклинических и клеточных моделях человека. Цель — понять, может ли воздействие на этот белок стать универсальной терапевтической стратегией при различных нарушениях митохондриальной функции.
Ключевые факты
- ⚙️ Белок B55 контролирует баланс между разрушением и созданием митохондрий.
- 🧠 Его регуляция улучшила симптомы болезни Паркинсона у модельных организмов.
- 🔬 Механизм зависит от белка Parkin, ключевого элемента митофагии.
- 💊 Потенциал для разработки новых терапий — от митохондриальных заболеваний до рака
Valentina Cianfanelli, Monica Nanni, Samantha Corrà, Sofia Mauri, David Sumpton, Sergio Lilla, Rossella De Cegli, Matteo Bordi, Giacomo Milletti, Caterina Ferraina, Arnaldur Hall, Michele Petraroia, Valentina Clausi, Ezio Giorda, Marco Scarsella, Alessandra Barbiera, Giulia Cadeddu, Marco Colasanti, Tiziana Persichini, Kenji Maeda, Apolinar Maya-Mendoza, Jiri Bartek, Chiara Di Malta, Franco Locatelli, Sara Zanivan, Shehab Ismail, Elena Ziviani, Francesco Cecconi. The PP2A-B55α phosphatase is a master regulator of mitochondrial degradation and biogenesis. Science Advances, 2025; 11 (40) DOI: 10.1126/sciadv.adw7376
