Οι σιρτουίνες έχουν τραβήξει την προσοχή των επιστημόνων για τη σύνδεσή τους με τη αντι-γήρανση. Οι σιρτουίνες εδράζονται στα μιτοχόνδρια, που είναι επίσης γνωστά για το ρόλο τους στην υγεία και τη νόσο. Η MarciaHaigis και η ομάδα της HarvardMedicalSchool κάνουν βασική έρευνα αναζητώντας απάντηση στο ερώτημα με ποιες πρωτεΐνες συνεργάζονται οι σιρτουίνες στο κύτταρο; Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα χάρτη των αλληλεπιδράσεων πρωτεϊνών που βρίσκονται στα μιτοχόνδρια, την πηγή της ενέργειας του κυττάρου. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν το χάρτη για να αποκαλύψει πώς αλληλεπιδρά μία συγκεκριμένη σιρτουίνη με άλλες πρωτεΐνες για να διατηρηθεί η παραγωγή ενέργειας του κυττάρου.
Η Haigis,αναπληρώτρια καθηγήτρια κυτταρικής βιολογίας, και οι συνεργάτες της χαρτογράφησαν τις διασυνδέσεις 89 πρωτεϊνών για να δουν με ποια τρία μέλη της οικογένειας των σιρτουινών (SIRT3, SIRT4 και SIRT5) δεσμεύονται πιο σθεναρά. Η προσέγγιση αυτή τους οδήγησε στην SIRT3 και τον κρίσιμο ρόλο που διαδραματίζει στη ρύθμιση της υγείας των μιτοχονδρίων. Ο έλεγχος των βλαβών του κυττάρου είναι ζωτικής σημασίας γι’ αυτά και τα συστατικά τους, θέτοντας σε κίνηση μια διαδικασία αυτοκαταστροφής που διασπά τα ελαττωματικά μέρη. Ο SIRT3, αποδεικνύεται, παρεμβαίνει με διαφορετικό τρόπο. Ανταποκρίνεται γρήγορα στην προσβολή των μιτοχονδρίων χωρίς την ενεργοποίηση διαδικασίας αυτοκαταστροφής.
Στην εργασία τους, που δημοσιεύθηκε στο Cell, οι επιστήμονες παρέχουν έναν οδικό χάρτη για μελλοντικές μελέτες και δείχνουν πώς τον χρησιμοποίησαν για να διερευνήσουν την απάντηση στο στρες στα μιτοχόνδρια. Σύμφωνα με την Haigis. "Ο χάρτης των αλληλεπιδράσεων μας οδήγησε να εξετάσουμε την αντίδραση στο στρες, και είδαμε σαφέστερα ότι αυτή η απάντηση είναι στην πραγματικότητα μία ρυθμιστική ανατροφοδότηση." Στο εσωτερικό των κυττάρων, τα μιτοχόνδρια πρέπει να διατηρούν ένα κατάλληλο χημικό πρανές και στις δύο πλευρές των εσωτερικών τοιχωμάτων του, όπου παράγεται το ΑΤΡ, πηγή καυσίμου του κυττάρου. Όταν αυτή η ισορροπία, που ονομάζεται ομοιόσταση διαφοράς δυναμικού μεμβράνης, διαταραχθεί, το pH πέφτει και το δυναμικό της μεμβράνης στέλνει σήμα καταστροφής των μιτοχονδρίων. Η Haigis και η ομάδα της ανακάλυψαν ότι η SIRT3 και ο προσδέτης της ATP5O ανταποκρίνονται στην πτώση του pH αλλάζοντας τους τρόπους με τους οποίους συνδέονται με άλλες πρωτείνες στα μιτοχόνδρια. Οι SIRT3 και ATP5O αλλάζουν τις χημικές αλληλεπιδράσεις τους, και την κατανάλωση ενέργειας σε ανταπόκριση στο κυτταρικό στρες, μέχρι να αποκατασταθεί η ισορροπία. "Αυτή είναι μια ταχεία αντίδραση στο στρες, και από την οπτική της κυτταρικής βιολογίας, είναι πιο αποτελεσματική από το να αυτοκαταστρέφονται πάντα τα τρωθέντα μιτοχόνδρια," δήλωσε η Haigis.
