Новый инструментарий для изучения естественной гибели клеток
Исследование лаборатории Уикса открывает учёным путь к более простому изучению апоптоза — критически важного биохимического процесса.
Упорядоченная и запрограммированная гибель клеток (апоптоз) — признак здоровья. Клетки подвергаются апоптозу по разным причинам, например, для устранения лишних иммунных клеток после инфекции или остановки неконтролируемого деления.
При апоптозе клетка разрезает белки (длинные цепи аминокислот, пептиды) в специфических сайтах расщепления. В результате образуются новые, более короткие пептидные цепи, которые могут останавливать определённые клеточные функции или даже создавать потенциал для новых. Этот процесс расщепления белков (протеолиз) строго регулируется и позволяет контролировать гибель клетки, предотвращая повреждение соседних клеток.
Нарушения в протеолитических путях, таких как апоптоз, могут иметь серьёзные последствия. Например, образование злокачественных опухолей происходит, когда нездоровые клетки не подвергаются апоптозу и продолжают размножаться.
Учёные до сих пор не имеют полной картины о том, где именно расщепляются белки, как клетки определяют места разреза и как каждый разрез изменяет функцию белка. Существующие инструменты для изучения протеолитических путей были дорогими и требовали специальных знаний для синтеза химических зондов, распознающих сайты расщепления, что ограничивало их доступность.
Исследователи разработали новый инструментарий для изучения сайтов расщепления белков при апоптозе и других протеолитических путях. Используя уникальные биохимические свойства белковых фрагментов, их инструмент применяет более дешёвые и эффективные готовые химические соединения для идентификации мест разреза.
Когда белок разрезается, один фрагмент сохраняет исходную стартовую точку, а другой должен установить новую. Эти новые стартовые точки обладают исключительно сильным сродством к витамину B7 (биотину). Лаборатория использовала биотин в качестве «клея» для присоединения химических соединений к концам белковых фрагментов, что позволило их изолировать.
Затем фрагменты можно анализировать, чтобы узнать больше о том, как клетки идентифицируют сайты расщепления и как разрез может изменить функцию белка. Эта информация может дать новое понимание влияния на здоровье человека, когда эти пути нарушаются.
Исследование опубликовано в журнале Cell Chemical Biology.