Белковые «хвосты кометы» стимулируют процесс переработки клеток, результаты исследования Penn
Добавить в закладки
Статьи

Белковые «хвосты кометы» стимулируют процесс переработки клеток, результаты исследования Penn

Некоторые хорошо известные нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Лу Герига (БАС), болезнь Паркинсона, Альцгеймера и болезнь Хантингтона, частично являются результатом дефекта аутофагии — одного из способов, которым клетка удаляет и перерабатывает неправильно свернутые белки и патогены. В статье, опубликованной на этой неделе в Current Biology , докторант Дэвид Каст, доктор философии , и профессор Роберто Домингес, доктор философии , и трое других коллег с кафедры физиологии Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета , впервые показывают, что образование эфемерных компартментов, ключевых в этом процессе, требует полимеризации актина с помощью комплекса Arp2 / 3, состоящего из семи белков.

Модель WHAMM-зависимого образования аутофагосом в системе рециклинга клеток.

Предоставлено: лаборатория Домингеса, Медицинская школа Перельмана, Университет Пенсильвании; Текущая биология

Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете

Система здравоохранения Пенсильванского университета

Они обнаружили, что механизм рециркуляции клеток регулируется белком, называемым WHAMM, и что вмешательство в саму полимеризацию этого белка или актина серьезно подавляет способность клетки перерабатывать неправильно свернутые белки и поврежденные органеллы посредством аутофагии. Это особенно важно для неделящихся нейронов, поскольку накопление отходов приводит к нарушению межклеточной коммуникации и нейродегенерации.

«Клетки очень хорошо перерабатывают и сортируют клеточный мусор в соответствующие контейнеры для переработки», — говорит Домингес. «Клетки изолируют мусор в отсеках, называемых аутофагосомами». Клетки следуют установленному рецепту рециклинга: сначала аутофагосома формируется вокруг мусора, затем аутофагосомы транспортируются и сливаются с лизосомами — другим отсеком клетки — и, наконец, содержимое разрушается и либо секретируется. или повторно используется ячейкой.

Команда Пенна обнаружила, что этот процесс рециркуляции питается актиновым цитоскелетом, основным компонентом которого является сам белок актин. Аутофагосомы возникают из эндоплазматического ретикулума (ER) — сети трубчатых мембран — и динамика актина является ключевой в их формировании и движении.

«Топливо» для биогенеза и движения аутофагосом обеспечивается полимеризацией актина, обеспечиваемой комплексом Arp2 / 3, который рекрутируется в аутофагосомы с помощью WHAMM. Полимеризация — это химическая реакция, которая позволяет образовывать молекулярные цепи, в данном случае актиновые филаменты.

В клетках белки, которые вызывают полимеризацию актина, такие как комплекс Arp2 / 3, также контролируют его. Когда полимеризация актина происходит в одном месте на поверхности аутофагосомы, которое совпадает с расположением WHAMM на этих органеллах, образуется хвост кометы актина, и быстрая сборка / разборка полимеров актина «подталкивает» аутофагосому к лизосома для окончательной обработки. Ученые из Пенсильвании визуализировали этот феномен с высоким разрешением в живых клетках, обнаружив образование актиновых «кометных хвостов», которые способствуют образованию и перемещению аутофагосом из мембраны ER. Постоянная сборка и разборка хвостов актиновых комет на поверхности аутофагосом заставляет их двигаться со скоростью примерно 0,5 микрометра в секунду.

«Актин действует как ракетное топливо и управляет этим процессом», — говорит Каст. «Актин может функционировать как трек для миозина или как двигатель сам по себе с помощью этого механизма хвоста кометы».




Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: admin
Опубликовано: 28.01.2021

Adblock
detector
  X