Новый механизм клетки измельчает белковые агрегаты перед их утилизацией

Исследование Орхусского университета показало, что способность клеток очищаться от старых белковых сгустков (агрегатов) включает в себя ранее неизвестное партнерство с "двигателем", который разбивает крупные куски на более мелкие перед "выносом мусора". Это важное открытие для будущих методов лечения болезней Альцгеймера, Паркинсона, БАС и Хантингтона, для которых характерно накопление белка в мозге.

Исследователи из отдела биомедицины впервые задокументировали, как именно скопления нежелательного белка уменьшаются до более мелких фрагментов перед утилизацией системой клеточного "мусоропровода" — аутофагией. Работа опубликована в журнале Nature Cell Biology.

Процесс включает так называемую протеасомную 19S субъединицу и модуль DNAJB6-HSP70-HSP110, которые вместе фактически образуют "измельчитель". Это очень важный ключ, который может привести к улучшению методов лечения заболеваний, характеризующихся накоплением агрегатов, в большинстве случаев образованных специфическим белком.

Ранее было известно, что клетки упаковывают белки в агрегаты для утилизации в лизосомах. Теперь же обнаружено, что эти сгустки должны быть уменьшены в размере с помощью своего рода "дробления".

Хотя открытие не является лекарством, оно приближает к нему. Известно, что усиление аутофагии (одной из двух основных очистительных систем клеток) может отсрочить начало нескольких нейродегенеративных заболеваний. Новые данные предполагают, что комбинированная терапия, при которой одновременно усиливается как разрушение крупных белковых агрегатов на более мелкие куски (чтобы сделать их лучшим субстратом для аутофагии), так и сама аутофагия, может быть гораздо более эффективным терапевтическим подходом.

Теперь исследователи сосредоточатся на том, как именно идентифицированная "машина" разрушает агрегаты, и участвуют ли в этом процессе другие внутриклеточные компоненты. Понимание того, как можно усилить этот процесс очистки, поможет устранить, по крайней мере частично, токсичные белковые агрегаты, ведущие к смертельным нейродегенеративным заболеваниям.