Ученые сделали важный шаг в понимании того, как клетки сохраняют свою чистоту и здоровье - открытие, которое может иметь значение для борьбы с нейродегенеративными заболеваниями и раком.
Одним из способов, с помощью которого наши тела очищаются от токсичных остатков и поврежденных клеточных компонентов, является процесс, называемый аутофагией, что означает «самопоедание». Наши клетки создают внутренние «контейнеры для переработки», называемые аутофагосомами, которые собирают больные, мертвые или изношенные части клеток, отделяют их от полезных фрагментов и используют полученные молекулы для получения энергии для создания новых здоровых частей клеток. Когда эта система утилизации перестает работать должным образом, это может привести к раку и таким заболеваниям, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
Исследователи из Института Фрэнсиса Крика обнаружили путь, контролирующий аутофагию, который потенциально может быть использован в будущем для предотвращения болезней. Исследование опубликовано в журнале Current Biology..
Команда ранее показала, что в истощенных клетках, которым необходимо перерабатывать питательные вещества для получения энергии, важный белок, необходимый для аутофагии, GABARAP, перемещается из центросомы - части клетки, которая содержит структурные каркасы, которые поддерживают ее форму и позволяют клеточное деление и движение - к аутофагосоме.
В этом исследовании они использовали визуальные маркеры и биохимические инструменты, чтобы увидеть, как белок аутофагии попадает туда, где он должен быть. Они обнаружили, что белок под названием PCM1 образует компартмент или «центриолярный спутник», который перемещает белок аутофагии от центросомы к аутофагосоме по каркасу, немного похожему на вагон поезда, перевозящий человека по железнодорожным путям. Когда они удалили ген PCM1, путь аутофагического белка GABARAP к аутофагосоме стал дезорганизованным. Некоторое количество GABARAP расщеплялось альтернативным контейнером для рециркуляции в клетке - протеасомой, а некоторое количество GABARAP направлялось в разные аутофагосомы, чем в норме, что подчеркивает важность PCM1 в контроле сборки клеточного механизма аутофагии.
«Идентификация этого нового типа аутофагосом, образованного дезорганизованным GABARAP, говорит нам о том, что в клетке есть уникальные типы аутофагосом, но мы еще не понимаем, как они будут работать для предотвращения болезней», - говорит Шарон Туз., руководитель группы в Институте Фрэнсиса Крика. «Одной из целей наших текущих исследований является манипулирование этим путем, чтобы повысить способность клеток сохранять себя чистыми и здоровыми».
Джастин Джоахим, научный сотрудник Института Фрэнсиса Крика и первый названный автор статьи, добавляет: «Наша работа раскрывает ранее неизвестную связь между центросомой, клеточным делением, челночными белками и аутофагией, а также устанавливает новую регуляторную путь контроля аутофагии,"
В журнале Current Biology опубликована статья «Центриолярные сателлиты контролируют убиквитинирование GABARAP и опосредованную GABARAP аутофагию».