Расшифровка сигналов между молодыми белками и их "няньками"

Из 25 000 различных белков в организме человека лишь немногие, такие как инсулин, антитела и коллаген, выполняют свои биологические функции, буквально сворачиваясь в 3D-формы.

Однако сворачивание даётся новорождённым белкам нелегко. Некоторые слипаются в переполненном компартменте наших клеток — эндоплазматическом ретикулуме (ЭР), — что приводит к образованию токсичных материалов, вызывающих такие заболевания, как диабет 2 типа.

Для помощи в своём созревании молодые белки привлекают белок-шаперон BiP (binding immunoglobulin protein), но механизм этой "встречи" оставался неясным.

Учёные из Йельского института нанобиологии расшифровали сигнальные последовательности белков, которые определяют движение и время взаимодействия белка с шапероном, — по сути, раскрыв "чертёж" созревания белков.

Исследователи обнаружили, что более слабые, менее гидрофобные сигналы связаны с паузой в процессе транслокации белка. Эта пауза запускает помощь шаперона для входа в компартмент ЭР и успешного сворачивания. Чем сильнее и гидрофобнее сигнал, тем меньше потребность в шапероне.

Результаты опубликованы в Journal of Cell Biology.

Исследование под руководством Малайялама Мариаппана, доцента кафедры клеточной биологии Йельской школы медицины, может помочь в разработке кастомных сигнальных последовательностей для производства терапевтических рекомбинантных белков, включая инсулин, факторы роста и моноклональные антитела для лечения COVID-19.