Обнаружена новая роль белка аутофагии в репарации мембран

Сохранение структуры внутриклеточных мембран важно для нормальной работы клетки. Новое исследование биохимиков из Университета Умео выявило стратегию, которую клетки используют для обнаружения и ремонта мембран, поврежденных химическим или бактериальным стрессом.

Исследование опубликовано в EMBO Reports и отмечено в разделе News & Views в EMBO Journal.

"Это определенно удивительно. Мы начали этот проект, чтобы больше узнать о том, как клетки удаляют поврежденные мембраны, и в итоге открыли совершенно новый путь репарации мембран", — говорит Дейл Коркери, ведущий автор исследования.

Когда клеточные мембраны повреждаются, клетка должна быстро решить, будет ли она их ремонтировать или удалять. Удаление поврежденных мембран регулируется клеточным процессом рециклинга — аутофагией, которую изучает команда профессора Яовена Ву.

Аутофагия используется клетками для утилизации собственных отходов. Сбои в этом процессе могут привести к таким заболеваниям, как болезнь Альцгеймера, рак и инфекции.

Это первое исследование, показывающее, что функция аппарата аутофагии может не ограничиваться удалением мембран, но также распространяться на их ремонт.

"Используя химико-биологический подход, мы смогли идентифицировать белок TECPR1 как ключевой регулятор этого нового пути репарации", — объясняет Дейл Коркери.

TECPR1 обнаруживает поврежденные мембраны по изменениям в липидном составе и связывается с местом повреждения. Там белок рекрутирует компоненты аппарата аутофагии к месту повреждения и способствует декорированию поврежденной мембраны убиквитин-подобным белком ATG8 — процессом, традиционно связанным с удалением мембран.

Однако вместо удаления поврежденной мембраны исследователи обнаружили, что эти декорированные ATG8 мембраны ремонтировались и восстанавливались до исходного функционального состояния.

"Следующий шаг — охарактеризовать, как именно аппарат аутофагии участвует в процессе репарации, и выяснить, какое значение этот новый путь может иметь для патологических состояний, связанных с повреждением мембран, — таких как нейродегенерация и рак", — говорит Дейл Коркери.