Обнаружены гигантские поры в мембране клеточных органелл
Исследователи обнаружили вторую гигантскую пору для транспорта свернутых белков в определенных клеточных органеллах — пероксисомах. Пять лет назад та же группа описала первую подобную пору. Команда под руководством профессора Ральфа Эрдманна из Института биохимии и патохимии Рурского университета в Бохуме опубликовала результаты в журнале Cell Reports совместно с коллегами из Оснабрюка, Бремена и Гёттингена.
Импорт свернутых белков долгое время оставался загадкой
Функции пероксисом включают, например, расщепление жирных кислот и обезвреживание токсичной перекиси водорода (H2O2) в клетке. Они содержат множество ферментов, которые необходимо импортировать из цитоплазмы. "Долгое время у ученых не было понимания, как пероксисомы импортируют крупные белки, особенно учитывая, что белки пересекают мембрану в свернутом состоянии", — говорит Ральф Эрдманн. Это означает, что они транспортируются не в виде длинной цепи аминокислот, а в своей окончательной трехмерной конфигурации, размеры которой могут быть огромными.
Две сигнальные последовательности маркируют белки для пероксисом
Белки, предназначенные для пероксисом, несут определенные сигнальные последовательности. Существует два типа: PTS1 и PTS2. Их распознают импортные рецепторы, которые транспортируют свернутые белки через гигантскую пору внутрь пероксисом. Пора, обнаруженная пять лет назад, обеспечивает доступ белкам с последовательностью PTS1. Новая пора проницаема для белков с последовательностью PTS2. До этого исследования считалось, что белки с разными сигнальными последовательностями импортируются через одну и ту же пору. Теперь исследователи планируют выяснить, почему существуют отдельные каналы импорта.
Пора является гигантской по клеточным меркам
"С диаметром 4,5 нанометра пора PTS2 является гигантской по клеточным меркам", — объясняет профессор Эрдманн. Исследование также показало, что этот канал обладает другими свойствами, чем пора PTS1. Например, он, по-видимому, не способен регулировать свой размер под транспортируемый белок. "Однако в модельном организме, который мы анализировали, белки, транспортируемые через этот канал, не превышали определенного размера. Таким образом, регулировка размера, вероятно, была бы ненужной роскошью", — предполагает Эрдманн. Нарушение работы транспортного канала PTS2 для человека фатально. Большинство пациентов умирают в течение первого года жизни, часто из-за респираторных нарушений.