Исследователи из Рурского университета Бохума и Университета Тюбингена получили новое представление о структуре белка-киллера Bax. Белок вызывает запрограммированную гибель клеток, метод, с помощью которого организм избавляется от клеток, которые больше не нужны или были патологически изменены. Поскольку Bax постоянно меняет свое положение в клетке, его структуру трудно исследовать.
Команда под руководством профессора Энрики Бординьон и доктора Стефани Блейкен из рабочей группы по ЭПР-спектроскопии в Бохуме описывает новое понимание Bax в журнале Cell Death and Differentiation, опубликованном в Интернете 5 сентября 2018 года. Работа проводилась в рамках Кластера передового опыта Ruhr Explores Solvation, или сокращенно Resolv.
Смерть клетки необходима для жизни
Каждую секунду в организме погибает около миллиона клеток в результате запрограммированной гибели клеток, также известной как апоптоз. Нарушения в этом механизме могут быть опасны для жизни, так как могут спровоцировать рак или нейродегенеративные заболевания. Группа белков, белки Bcl-2, включая Bax, играют решающую роль в апоптозе. «Эти белки трудно изучать, потому что они перемещаются из водной клеточной жидкости в митохондриальную мембрану», - объясняет Стефани Блейкен. «В частности, активную форму встроенного в мембрану белка можно исследовать лишь с помощью небольшого количества методов».
Наиболее вероятная структурная модель идентифицирована
Команда использовала различные спектроскопические методы для исследования Бакса. Они зафиксировали как структуру встроенной в мембрану формы Bax, так и ее взаимодействие с растворителем, т.е.е. воды или липидов. Затем исследователи сравнили эти данные с ранее опубликованной информацией о топологии белка и проверили, какие результаты совместимы друг с другом. «Мы оценили все существующие структурные модели и определили наиболее вероятную топологическую модель активной структуры Bax в мембране», - резюмирует Энрика Бординьон.
Чтобы вызвать апоптоз, Bax создает отверстие в мембране митохондрий, которые представляют собой энергетические станции клеток. Исследователи из Бохума также надеются использовать другие методы для исследования белка непосредственно на мембране изолированных митохондрий. Кроме того, они хотят более подробно проанализировать взаимодействие Bax с окружающими молекулами воды при таких температурах, как в организме; Группа Энрики Бординьон разработала для этого необходимые методы в рамках Resolv.