Кіріспе
Адамның Klotho ферменті - адамда KL генінің кодымен кодталатын фермент. Клотоның үш кіші туысы α клото, β клото және γ клото болып табылады. α клото FGF23- ті, ал β клото FGF19 және FGF21- ті белсендіреді. β- клото негізінен бауырда экспрессияланады. Протеаздар мембранаға байланған түрді айналымдағы түрге айналдыра алады. KL генінде I типті бір жолмен өтетін трансмембраналық белок кодталады. Клотоны аса экспрессиялаған трансгенді тышқандар жабайы типтегі тышқандарға қарағанда ұзақ өмір сүреді. Оны KL1+KL2 және KL2 доменін шығаратын альфа-клотоның альфа-кесуімен және бета-кесуімен шатастыруға болмайды.
Klotho is an enzyme that in humans is encoded by the KL gene. The three subfamilies of klotho are α klotho, β klotho, and γ klotho. α klotho activates FGF23, and β klotho activates FGF19 and FGF21. β klotho is predominantly expressed in the liver. Proteases can convert the membrane bound form into the circulating form. The KL gene encodes a type I single pass transmembrane protein Transgenic mice that overexpress Klotho live longer than wild type mice. It should not be confused with the alpha cut and beta cut of alpha klotho, which releases KL1+KL2 and KL2 domain, respectively.
Функция
Клото - бұл трансмембраналық белок, ол басқа әсерлерден басқа, организмнің инсулинге сезімталдығын белгілі бір дәрежеде бақылайды және қартаюға қатысы бар сияқты. Оның ашылуын 1997 жылы Макото Куро о және басқалар құжаттаған. Геннің аты грек мифологиясындағы адам өмірінің жіпін тіккен Морай немесе Тағдырдың бірі Клотодан (Klotho) шыққан. Клото ақуызы - стероидты β глюкуронидтерді гидролиздеуге қабілетті жаңа β глюкуронидаза (ЕК нөмірі 3.2.1.31). KLOTHO- ның генетикалық варианттары адамның қартаюымен байланысты, ал klotho ақуызы - қан сарысуында жасы ұлғая түскенде төмендей беретін циркуляциялық фактор екені дәлелденді. Фибробластардың өсу факторларының эндокриндік факторларының (FGF, атап айтқанда, FGF19 және FGF21) фибробластардың өсу факторларының рецепторларына байлануы β- клотомен корецепторлар ретінде өзара әрекеттесуі арқылы ілгерілетіледі. FGF23 эндокриндік FGF- ге байланатын α klotho клеткалық кальцийдің гомеостазын өзгертеді, TRPV5 экспрессиясы мен белсенділігін арттырады (бүйректегі фосфаттың қайта сіңірілуін азайтады) және TRPC6 белсенділігін төмендетеді (ішектегі фосфаттың сіңірілуін азайтады). α klotho ТПРВ5- ті тұрақтандыру арқылы бүйректегі кальцийді қайта сіңіруді арттырады. Бүйрек арқылы қаннан сүзгіленген Ca2+ шамамен 95% - 98% - ы TRPV5 арқылы араласқан бүйрек түтікшесі арқылы қайта сіңіріледі.
Клиникалық маңызы
α klotho окисденуші стресс пен қабынуды басады, осылайша эндотелиялық дисфункцияны және атеросклерозды азайтады. FGF21 белокінің β- клотоактивациясы жүрек бұлшық еті жасушаларына қорғаныш әсерін тигізеді. Семіздік FGF21 резистенттілігімен сипатталады, бұл β- клотоның қабыну жасушаларының сигналды белогы (цитокин) ісіктің некрозы факторы альфаның тежелуінен туындайды деп есептеледі. Клотоның жетіспеушілігі бар тышқандарда синапстар саны азайып, когнитивтік кемшіліктер пайда болады, ал клотоны артық экспрессиялаған тышқандарда оқу мен есте сақтау қабілеті жақсарады. Клотоны приматтарға инъекциялаумен жүргізілген зерттеулер екі аптаға дейін есте сақтау қабілетіне оң әсерін көрсетті. Klotho ауыз ішегінің тіндеріндегі метилирлеу өзгерістерін ерте анықтау үшін сенімді ген болуы мүмкін және ауыз ісігінің ісігінің ерте кезеңдеріндегі терапиялық модификация үшін нысана ретінде қолданылуы мүмкін. Клотто жетіспейтін тышқандар адамның қартаюын тездететін синдромды көрсетеді және кең ауқымды және тездетілген артериосклерозды көрсетеді. Сонымен қатар, олар эндотелийге тәуелді тамырлардың кеңейуінің бұзылуы мен ангиогенездің бұзылуынан көрінеді, бұл клото ақуызы эндотелийден алынған азот оксиді өндірісі арқылы жүрек-қан тамыр жүйесін қорғайды деп болжайды. А klotho инъекциясын приматтарға енгізу зерттеулері адамның есте сақтау қабілетіне оң әсерін тигізеді, бұл адаммен зерттеулерге әсер етуі мүмкін. Қызықтысы, клото белогының қан- ми кедергісін кесіп өтпейтінін көрсеткен алдыңғы нәтижелерге қарамастан, резеусті маймылдарға тері астына инъекция жасаған кезде де когнитивтік әсерлер байқалды.
Klotho is required for oligodendrocyte maturation, myelin integrity, and can protect neurons from toxic effects. Mice deficient in klotho have a reduced number of synapses and cognitive deficits, whereas mice overexpressing klotho have enhanced learning and memory. Research with injections of klotho in primates demonstrates a positive effect on memory that lasts for as long as two weeks. Klotho may be a reliable gene for early detection of methylation changes in oral tissues, and can be used as a target for therapeutic modification in oral cancer during the early stages. Klotho deficient mice manifest a syndrome resembling accelerated human ageing and display extensive and accelerated arteriosclerosis. Additionally, they exhibit impaired endothelium dependent vasodilation and impaired angiogenesis, suggesting that klotho protein may protect the cardiovascular system through endothelium derived nitric oxide production. Research with injections of α klotho in primates suggests a positive effect on memory that could have implications for research with humans. Interestingly the cognitive effects in rhesus monkeys were observed even with subcutaneous injection despite previous results showing that klotho protein fails to cross the blood–brain barrier.
Қартаюға әсері
А klotho немесе FGF23 төмендеуі бүйректегі фосфатты шығарудың бұзылуына әкелуі мүмкін, бұл гиперфосфатемияға әкелуі мүмкін. Қарт адамдарда α- клотоның плазмадағы төменгі деңгейі әлсіздіктің артуымен және барлық себептерге байланысты өліммен байланысты. Сонымен қатар, Клотхо генінің (SNP Rs9536314) өзгеруі адам мен тышқанның өмірін ұзартумен және танымдық қабілетін арттырумен байланысты, бірақ ген экспрессиясы гомозиготты емес, гетерозиготты болған жағдайда ғана. Клото Wnt сигналды жолдарының антагонистi болып табылады, ал Wnt- ді созылмалы ынталандыру тамыр жасушаларының азаюына және қартаюына әкелуі мүмкін. Wnt сигналын Klotho тежеуі қатерлі ісікке жол бермейді. Клотоның қартаюға қарсы әсері, сондай-ақ, қабынуға және окистенуші стресске қарсы күшейген кедергілердің салдарынан пайда болады. Қартайған жасушалардың болуы α- клотоның деңгейін төмендетеді. Сенолиттік препараттар осы жасушалардың деңгейін төмендетеді, ал α- клотоның деңгейін арттырады.