Ученые раскрыли механизм работы белка динамин в образовании клеточных везикул

Клетки постоянно образуют мембранные везикулы, которые высвобождаются внутрь клетки. Нарушение этого жизненно важного процесса приводит, например, к сбоям в коммуникации нервных клеток. Белок динамин играет ключевую роль в регулируемом образовании и высвобождении многих везикул.

Исследователи из Центра молекулярной медицины им. Макса Дельбрюка (MDC), Института биофизической химии Медицинской школы Ганновера (MHH), Свободного университета Берлина и Института молекулярной фармакологии им. Лейбница (FMP) выяснили, как молекулярный "мотор" динамин собирается в винтообразную структуру. Они также показали, как специфические мутации нарушают функцию динамина, например, при врожденном мышечном расстройстве — центронуклеарной миопатии или нейропатии Шарко-Мари-Тута. Работа вносит важный вклад в разработку новых терапевтических подходов.

Для передачи сигналов нервные клетки высвобождают нейротрансмиттеры, упакованные в везикулы. Эти везикулы образуются из впячиваний клеточной мембраны, которые сужаются и отделяются динамином. Сначала цепь молекул динамина обвивает шейку формирующейся везикулы в виде спирали. Затем, в энергозависимом процессе, спираль динамина сжимается, и везикула высвобождается в клетку.

Ученые расшифровали трехмерную структуру базового компонента этой спирали. Им оказался динаминовый тетрамер — комплекс из четырех молекул динамина.

"Впервые нам удалось определить, как динаминовые тетрамеры собираются в спираль", — отметила доктор Катя Фэльбер из отдела кристаллографии MDC.

"Структура также объясняет, почему этот процесс происходит только на мембранах: именно там происходят перестройки в тетрамере динамина, которые освобождают контакты для формирования спирали", — добавил профессор Оливер Доймке.