Белок, определяющий жизнь или смерть клетки

Каждая клетка организма имеет сенсор, измеряющий здоровье её внутренней среды. Эта "сигнализация" находится в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР), который способен чувствовать клеточный стресс и запускать либо механизмы спасения, либо гибель клетки. Команда из Института биомедицинских исследований (IRB) в Барселоне обнаружила, что белок Митофузин 2 (Mfn2) играет ключевую роль в правильной оценке уровня стресса, а также обеспечивает эффективность путей клеточного ремонта или смерти.

Исследователи раскрыли некоторые молекулярные механизмы, связывающие Mfn2 со стрессом эндоплазматического ретикулума, в последнем выпуске научного журнала EMBO Journal от Nature Group.

Когда учёные удаляли Mfn2 из клетки в условиях стресса, эндоплазматический ретикулум отвечал чрезмерной активацией репарационных путей. Это, парадоксальным образом, ухудшало его функцию, снижая способность клеток справляться со стрессом и в меньшей степени способствуя апоптотической гибели клеток. "Когда Mfn2 удалён, пути клеточного ответа на стресс полностью нарушаются", — говорит Антонио Сорсано, координатор программы молекулярной медицины IRB.

Не только диабет

Mfn2 — это митохондриальный белок, дефицит которого связан с диабетом. В более ранней публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) команда доктора Сорсано показала, что без Mfn2 ткани становятся резистентными к инсулину, что характерно для диабета и метаболического синдрома. В том же исследовании они наблюдали повышенный стресс эндоплазматического ретикулума.

Текущая работа изучает взаимосвязь между митохондриями и ЭР и указывает, что изменения в митохондриях, вызванные потерей белка Mfn2, напрямую влияют на функцию ЭР. "Мы показали, что Mfn2 важен для жизнеспособности клеток и имеет значение для многочисленных заболеваний, таких как нейродегенерация, рак, сердечно-сосудистые заболевания, помимо диабета", — говорит постдокторант Хуан Пабло Муньос, первый автор исследования.

Является ли Митофузин 2 хорошей терапевтической мишенью?

"Тот факт, что мы можем модулировать ответ на повреждение клеток с помощью Mfn2, открывает широкое окно возможных терапевтических направлений для дальнейшего изучения", — говорит Муньос. Учёный объясняет, что раковые клетки не активируют гибель должным образом и бесконтрольно размножаются. "Было отмечено, что в раковых клетках низкий уровень Mfn2, и если бы мы могли повысить его, то смогли бы способствовать апоптозу", — продолжает он. Согласно этому, другие исследовательские группы уже публиковали работы, указывающие, что сверхэкспрессия Mfn2 индуцирует апоптоз.

Чтобы продемонстрировать полезность Mfn2 как мишени, исследователям теперь необходимо найти малую молекулу или препарат, модулирующий его экспрессию у животных. "Наша работа по Mfn2 — это доказательство концепции, подчёркивающее важность этого митохондриального белка для здоровья клетки", — говорит Сорсано. Одна из задач группы — обеспечить финансирование для проведения масштабного скрининга молекул, способных модулировать экспрессию Mfn2, и подтвердить его эффекты на мышах.