Как клетки распутывают узлы стресса
Контроль качества белков в эндоплазматическом ретикулуме
Когда эндоплазматический ретикулум (ЭР) клетки перегружен или находится в состоянии стресса, белки могут неправильно сворачиваться. Клетка запускает ответ на развернутые белки (UPR), чтобы это исправить.
В этом процессе участвуют UPR-трансдьюсеры, которые сортируют белки для коррекции. У человека известно десять типов таких трансдьюсеров, но их разнообразие долгое время оставалось загадкой.
Разные стрессы — разные трансдьюсеры
Исследователи из Киотского университета (Токиро Исикава и Кадзутоси Мори) обнаружили, что разные UPR-трансдьюсеры активируются селективно, в зависимости от:
- Стадии развития клетки
- Типа стресса ЭР
Эксперименты на эмбрионах рыбки медаки показали:
- На ранней стадии производство короткоцепочечного коллагена активирует определенный трансдьюсер для контроля качества.
- На следующей стадии, после сигнала от основных белков, клетки начинают производить длинноцепочечный коллаген.
- В ответ на этот новый стресс ЭР активируется другой UPR-трансдьюсер. Он производит компоненты для экспорта более крупного коллагена из ЭР. Без этого коллаген не мог бы покинуть клетку и выполнять свою функцию.
«Это показало нам, что разные UPR-трансдьюсеры активируются для борьбы с разными стрессами ЭР, вызванными разными белками», — объясняет Исикава.
Оркестровка биологических процессов
Как отмечает Кадзутоси Мори, UPR работает «за кулисами», поддерживая главных действующих лиц во время дифференцировки клеток и тем самым оркеструя различные биологические процессы.
Следующая цель команды — понять, как клетки различают длину цепей коллагена, чтобы активировать разные трансдьюсеры. Это углубит понимание роли UPR в клеточных процессах и развитии организма.
Исследование опубликовано в Journal of Cell Biology.