Белок Astrin защищает клетки от стресса

Исследователи из Германии обнаружили новый механизм защиты клеток от стресса. Доктор Катрин Тедик и Биргит Хольцварт из Института биологии III и Центра передового опыта BIOSS Университета Фрайбурга установили, что редко изучаемый компонент многих клеток, белок Astrin, играет в этом процессе важную роль. Учёные продемонстрировали функцию Astrin в ответе на стресс — ранее он был известен в основном своей ролью в делении клеток. Результаты опубликованы в журнале Cell. Astrin может стать важной мишенью для лекарств, так как высокий уровень этого белка помогает опухолевым клеткам избегать гибели.

Свободные радикалы, подобно выхлопным газам, возникают из внешних источников или клеточного метаболизма и вызывают стресс в клетках организма. Считается, что клеточный стресс способствует развитию возрастных заболеваний, включая рак, нейродегенеративные болезни или метаболические расстройства.

Ключевую роль в балансе между ростом и деградацией играет белковый комплекс mTORC1 (мишень рапамицина у млекопитающих). Питательные вещества активируют mTORC1, позволяя клетке расти. Кроме того, mTORC1 помогает клетке справляться с умеренным стрессом. Однако при чрезмерной активности mTORC1 клетка запускает программу апоптоза (запрограммированной гибели).

«При нарастающем стрессе мы наблюдаем так называемые стрессовые гранулы, которые предотвращают гиперактивацию mTORC1 и, следовательно, немедленную гибель клетки при временных стрессах. Однако молекулярный механизм, управляющий этим процессом, до сих пор был неизвестен», — говорит Тедик.

Команда Тедик в лаборатории профессора Ральфа Баумейстера показала, что Astrin является молекулярным связующим звеном между mTORC1 и стрессовыми гранулами. При стрессе Astrin направляет компоненты mTORC1 в стрессовые гранулы, тем самым ограничивая его активность.

«Когда мы манипулировали клетками, чтобы предотвратить выработку Astrin, mTORC1 становился более активным, и клетки погибали гораздо раньше при стрессе», — сообщает Тедик.

Исследователи подали заявку на патент для защиты своего открытия для потенциального применения в терапии опухолей.

«Уровень Astrin повышен во многих опухолях, что ингибирует гибель клеток, которую как раз должна вызывать химиотерапия. В результате опухолевые клетки выживают. Если бы мы могли лишить их защитного эффекта Astrin, в будущем мы могли бы бороться с опухолями более эффективно», — объясняет Тедик.