Белок Atg40 сворачивает эндоплазматический ретикулум для облегчения его аутофагии
Эндоплазматический ретикулум (ЭР) — важная органелла эукариотических клеток. В его сетях происходит производство белков и липидов. Для правильного функционирования клетки регулярно разрушают части ЭР для его обновления. Этот процесс называется аутофагией ЭР (ER-phagy), при которой «изоляционная мембрана» расширяется и замыкается, образуя аутофагосому, изолирующую фрагменты ЭР для последующей деградации.
Хотя процесс может быть случайным, существуют «рецепторы аутофагии», которые специфично связываются с мишенями и взаимодействуют с белками Atg8 на изоляционной мембране. В дрожжах идентифицирован белок Atg40 как рецептор ER-phagy. Части его структуры имеют сходство с белками DP1/Yop1, которые «изгибают» мембраны ЭР и поддерживают их трубчатую структуру.
«Наша предыдущая работа показала, что Atg40 важен для ER-phagy, но мы мало знали о механизме процесса», — пояснил доктор Хитоши Накатогава из Tokyo Tech.
Эксперименты с дрожжами, опубликованные в Nature Communications, показали, что Atg40 важен для «изгибания и складывания» мембраны ЭР, выполняя функцию, сходную с DP1/Yop1. Atg40 также необходим для разбивания мембраны ЭР, чтобы её могли поглотить аутофагосомы. Исследователи продемонстрировали, что во время этого складывания и фрагментации Atg40 формирует белковую сборку, взаимодействуя с Atg8 в точках контакта между ЭР и изоляционной мембраной. Таким образом, Atg40 ремоделирует структуру ЭР не случайно, а только в тех частях, которые будут деградированы.
«Особенно захватывает полученное понимание того, как клетки работают с отходами или избавляются от аномальных частей. Наша работа имеет значение не только для ER-phagy, но и потенциально может рассказать о деградации других органелл, таких как ядро или митохондрии», — прокомментировал доктор Накатогава.
Эти результаты имеют практическое применение. Знание механизмов деградации органелл может помочь в разработке лекарств, нацеленных на этот процесс при его нарушении, что представляет потенциальное решение для заболеваний, связанных с дисфункцией ЭР, таких как сенсорная нейропатия.