Отсутствие одной молекулы останавливает деление клеток
Многие заболевания, включая рак, связаны с нарушением деления клеток. Ученые из Женевского университета (UNIGE) совместно с коллегами из IMBA (Вена) и Weill Cornell Medical College (Нью-Йорк) исследовали роль белков ESCRT, ответственных за разделение клеточных мембран. Их работа опубликована в Nature Cell Biology.
Спирали ESCRT и их динамика
Ранее команда профессора Aurélien Roux обнаружила, что белки ESCRT собираются в уникальные спирали, которые сжимают «цитоплазматический мост» между дочерними клетками на завершающей стадии деления (абсциссии).
Новое исследование опровергло гипотезу о статичной сборке этих спиралей. Эксперименты in vitro (на искусственной липидной мембране) и in vivo (в живых клетках) показали, что спирали ESCRT постоянно обновляются: белки динамично присоединяются и покидают структуру. Эта гибкость и подвижность необходимы для успешного разделения мембран.
Ключевая роль молекулы Vps4
Обновление спиралей невозможно без молекулы Vps4, которая входит в состав белковых комплексов ESCRT. Vps4 известна своей способностью разбирать полимерные структуры.
- Без Vps4 или при её инактивации обновление спиралей прекращается.
- Это приводит к остановке деления клеток в 50% случаев и значительной задержке — в остальных 50%.
Совпадение результатов, полученных in vitro и in vivo, подтверждает вывод: Vps4 и постоянное обновление ESCRT критически важны для абсциссии.
Перспективы для борьбы с раком и ВИЧ
Открытие предлагает новые потенциальные мишени для терапии:
- Рак: Блокировка Vps4 или обновления ESCRT может предотвратить неконтролируемое деление раковых клеток.
- ВИЧ: Вирус использует белки ESCRT для отпочковывания и отделения от мембраны инфицированной клетки. Нацеливание на Vps4 может помешать выходу вирусных частиц и распространению инфекции.
Фундаментальное исследование механизмов с участием ESCRT и Vps4 предоставляет знания, необходимые для разработки методов лечения этих заболеваний.