Раскрыта идентичность последнего неизвестного белка аутофагии

Доктора Нобуо Нода и Кадзуаки Матоба из Института микробной химии обнаружили, что белок Atg9, один из белков, опосредующих аутофагию, обладает активностью по транслокации фосфолипидов между двумя слоями липидного бислоя (активность липидной скрамблазы). Учёные выяснили, что эта активность белка приводит к расширению мембраны аутофагосомы.

Формирование аутофагосомы — ключевой этап аутофагии, механизма внутриклеточной деградации белков. Хотя ранее эта же группа учёных показала, что белок Atg2 переносит фосфолипиды из эндоплазматического ретикулума, оставалось неизвестным, как именно мембрана расширяется с использованием этих фосфолипидов.

Исследователи продемонстрировали в in vitro экспериментах, что Atg9 дрожжей и человека (мембранный белок с неизвестной ранее функцией) проявляет активность липидной скрамблазы. Более того, криоэлектронная микроскопия трёхмерной структуры дрожжевого Atg9 показала, что белок имеет поры, соединяющие два листка липидного бислоя. Мутации в аминокислотах, формирующих поры, приводили к потере скрамблазной активности Atg9 in vitro и ингибировали образование аутофагосом у дрожжей.

В результате был открыт новый механизм: Atg9 является новой скрамблазой и совместно с белком-переносчиком липидов Atg2 действует для формирования аутофагосом.

Выяснение механизмов расширения изоляционной мембраны, долгое время остававшихся нерешённой проблемой в области аутофагии, может ускорить исследования, направленные на полное понимание молекулярных механизмов образования аутофагосом. Также ожидается, что это будет способствовать исследованиям и разработкам в области лечения и профилактики различных заболеваний путём искусственного контроля аутофагии благодаря углублению понимания механизмов формирования аутофагосом.