Обнаружен новый путь удаления неправильно свернутых белков

Неправильно свернутые белки токсичны для клеток и могут вызывать возрастные дегенеративные заболевания, такие как болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона. Исследователи из Стэнфордского университета открыли ранее неизвестный клеточный путь очистки ядра от таких белков.

Общая «свалка» для ядра и цитоплазмы

Исследование, опубликованное 20 апреля в Nature Cell Biology, показало, что клетка способна «координировать» удаление мусорных белков из обоих компартментов. Неправильно свернутые белки сначала собираются в скопления (включения) как в ядре, так и в цитоплазме. Затем эти включения мигрируют к границе между ядром и вакуолью (у млекопитающих — лизосомой), образуя общую «свалку».

«Коммуникация между ядром и цитоплазмой — это то, чего мы совсем не ожидали», — сказала Эмили Сонтаг, соавтор работы.

От «свалки» к деградации: новый путь

Вакуоль — это мембранный органоид, заполненный ферментами для расщепления белков. Цитоплазматические включения попадают в вакуоль через процесс аутофагии. Однако для ядерных включений путь оказался иным.

С помощью криогенной мягкой рентгеновской томографии и генетических экспериментов команда обнаружила, что ядерные включения «отпочковываются» прямо из ядра в вакуоль в месте соединения их мембран. Этот процесс обеспечивают белки ESCRT II/III и Vps4, которые ранее не связывали с очисткой ядра от поврежденных белков.

«Мы смогли увидеть, как эти неправильно свернутые белки входят в вакуоль, и показать, что это действительно новый путь», — сказал Фабиан Моралес-Поланко, соавтор работы.

Взгляд на старение

Эксперименты проводились на дрожжевых клетках. Следующие шаги — проверить, работает ли этот путь в клетках млекопитающих для удаления белков, связанных с человеческими болезнями, и изучить, как на него влияет старение.

«Есть много свидетельств, что этот процесс замедляется с возрастом», — отметила Сонтаг.

Старение и нейродегенеративные заболевания часто связаны с нарушением функции ядерной оболочки — ключевой структуры в открытом пути. Это открытие предлагает новое понимание и потенциальные мишени для терапии целого ряда заболеваний.