Ученые раскрыли механизм активации белкового канала Sec

Исследователи из Бристольского университета в рамках международной коллаборации впервые визуализировали структуру ключевого белкового комплекса (Sec-комплекса) в момент его активации сигнальной последовательностью белка, предназначенного для секреции. Результаты, опубликованные в первом выпуске журнала Cell Reports, объясняют фундаментальный механизм, ответственный за выделение гормонов, антител и других белков в кровоток.

Проблема транспорта через мембрану

Все клетки окружены мембраной из двойного слоя фосфолипидов, которая служит барьером. Для выполнения своих функций многим белкам необходимо пересечь эту мембрану, чтобы оказаться либо в ней самой, либо снаружи клетки.

Решение: система распознавания сигналов

Биологические мембраны содержат системы транслокации (переноса). Белки, предназначенные для транспорта, распознаются такими системами по специальным сигнальным последовательностям, встроенным в их аминокислотную цепь. Корректный перенос через мембрану критически важен для жизненного цикла и функции клеток.

Ключевое открытие

До сих пор архитектура транспортной машинерии (Sec-комплекса) в момент связывания с грузом (белком-карго) оставалась неизвестной. Используя электронную микроскопию и данные рентгеновской кристаллографии, команда под руководством профессора биохимии Яна Коллинсона описала структуру универсального Sec-комплекса, связанного с аналогом пре-секреторного белка, в естественной мембранной среде.

Как это работает

Результаты показывают, как связывание сигнальной последовательности разблокирует Sec-комплекс, подготавливая его к открытию канала и последующему транспорту белка.

Значение исследования

Профессор Коллинсон отметил: «Эти выводы важны, поскольку дают ответы на ключевые вопросы одного из центральных процессов биологии, необходимого каждой клетке каждого организма. Результаты могут указать пути, как можно нарушить этот процесс, чтобы воздействовать на определенные заболевания или бактериальные инфекции».