Обнаружен новый неожиданный механизм реакции на тепловой шок в клетках дрожжей

Новое исследование Чикагского университета выявило ключевой белок Sis1, участвующий в быстрой активации реакции на тепловой шок. Эта реакция позволяет клеткам отвечать на температурные изменения, ведущие к денатурации белков. Результаты опубликованы 4 января в Journal of Cell Biology.

При внезапном тепловом шоке клетки активируют каскад процессов для поддержания целостности белков. Основной медиатор этого ответа — фактор теплового шока 1 (Hsf1). Ранее считалось, что шаперон Hsp70 является ключевым регулятором Hsf1, но его локализация и концентрация не соответствовали скорости реакции.

Исследователи сосредоточились на белке Sis1 из семейства Hsp40. Вместо ожидаемого перемещения в цитоплазму после теплового шока, Sis1 перераспределился к границе ядрышка — структуры внутри ядра, где происходит сборка рибосом.

Ключевое открытие: первичным эффектом теплового шока, вероятно, является локальное нарушение целостности рибосомных белков в ядрышке. Sis1, перемещаясь к ядрышку, секвестрирует и способствует деградации повреждённых рибосомных белков. При этом он высвобождает Hsf1, что позволяет тому быстро активировать гены белкового контроля качества.

«Это указывает на ранее не артикулированную идею: реакция на тепловой шок нацелена не просто на развёрнутые белки вообще, а изначально на очень специфический тип белков — эти рибосомные белки, которые чрезвычайно физиологически важны», — пояснил старший автор работы Дэвид Пинкус.

Значение для медицины: Результаты могут иметь значение для таких заболеваний, как нейродегенерация и рак, где изменения в стрессовом ответе вовлечены в патологию. В раке клетки могут «захватывать» этот ответ для поддержания злокачественного роста, а при болезни Хантингтона деградация Hsf1 блокирует реакцию. Sis1 может быть ключевым регуляторным узлом и потенциальной мишенью для терапии.