Учёные обнаружили новую функцию белка теплового шока

Международная исследовательская группа выявила новую функцию Hsp90 — одного из самых распространённых и изучаемых белков в организме человека. Исследование имеет значение для разработки новых лекарств.

Работа команд из UNSW (Австралия) и VIB-KU Leuven (Бельгия) показала, что, помимо своей известной роли шаперона, белок теплового шока Hsp90 также стимулирует высвобождение экзосом. Результаты, опубликованные в журнале Molecular Cell, проливают новый свет на стратегии лечения рака и нейродегенеративных заболеваний.

• Hsp90 — один из самых распространённых белков, составляющий 1–2% от всех белков в клетке.
• Белки теплового шока консервативны у животных, растений и грибов. Их название связано с открытием в 1980-х годах, когда их обнаружили как группу белков, экспрессия которых повышается при внезапном тепловом стрессе.

Новая роль известного шаперона

До сих пор было известно, что Hsp90 действует как шаперон:

• Помогает правильному сворачиванию других белков.
• Стабилизирует их при клеточном стрессе.
• Способствует деградации повреждённых или неправильно свёрнутых белков.

Новое исследование показывает, что Hsp90 также помогает в высвобождении экзосом — внеклеточных везикул (маленьких пузырьков), которые могут содержать как сигнальные молекулы, так и потенциально токсичные белки.

Значение для нейродегенеративных болезней

Экзосомы важны для межклеточной передачи сигналов, но часто используются токсичными белками для распространения по мозгу. К таким белкам относятся:

• Прионы (болезнь Крейтцфельдта-Якоба).
• Альфа-синуклеин (болезнь Паркинсона).
• Тау-белок (болезнь Альцгеймера).

Понимание механизмов высвобождения экзосом может помочь в разработке лекарств против этих заболеваний.

Потенциальный терапевтический подход

Молекулы, разработанные в лаборатории UNSW, связываются с Hsp90 и «запирают» его в закрытой конформации. Это предотвращает высвобождение содержимого экзосом наружу из клетки.

«Удерживая содержимое экзосом внутри клетки, наши молекулы предотвращают распространение токсичных веществ в окружающую среду, потенциально защищая организм от распространения болезней», — говорит соавтор работы доцент Шелли Р. МакАльпин.

Связь с терапией рака

Hsp90 известен своей способностью стабилизировать белки, влияющие на рост опухоли, поэтому ингибиторы Hsp90 исследуются как противораковые препараты. Работа команды Верстрекена показала, что некоторые из этих ингибиторов (в частности, разработанные в UNSW) также блокируют высвобождение экзосом.

«Наша работа может дать важное понимание механизма действия этих препаратов и, конечно, их потенциальных побочных эффектов», — отмечает ведущий автор профессор Патрик Верстрекен.