Молекулярное «сцепление» включает клетки, борющиеся с инфекцией

Впервые идентифицированы два белка, которые действуют как «сцепление» в клетках, чтобы переключать их на нужную передачу и запускать иммунный ответ.

Международная команда биохимиков и клеточных биологов раскрыла процесс внутри клеток, показывающий, как они перемещают содержимое. Оказалось, что они двигаются подобно переключению передач в автомобиле.

Исследование, опубликованное в журнале eLife, может дать представление о механизмах активации иммунных клеток и в конечном итоге способствовать разработке новых методов лечения.

Роль белковых конденсатов

Исследование было сосредоточено на составе белковых конденсатов — кластеров различных типов белков, связанных вместе и находящихся внутри клеток. Эти конденсаты играют значительную роль во многих биологических процессах и также связаны с заболеваниями, включая болезнь Хантингтона, боковой амиотрофический склероз и несколько типов рака.

Одна из систем, в которой белковые конденсаты играют важную роль, — это активация T-клеток, критически важных для выработки антител и сигнализации организму о наличии инфекции.

Механизм активации T-клеток

Когда T-клетка связывается с антиген-презентирующей клеткой, активируются T-клеточные рецепторы, и запускается каскад процессов. T-клетка начинает перестраивать свой кортекс и создавать зону вокруг этих рецепторов, называемую иммунологическим синапсом.

Сеть филаментов внутри клетки, состоящая из актина, направляет конденсат, несущий белок LAT, от периферии клетки к центру кортекса, чтобы поддерживать T-клетку в активном состоянии.

Белки-адаптеры как молекулярное сцепление

Исследователи смогли продемонстрировать, что два белка-адаптера, Nck и N-WASP/WASP, действуют как «сцепление» в автомобиле. Они позволяют конденсату занять правильное положение «передачи» и ускорить его продвижение к центру клетки.

Это открытие проливает свет на контрольные механизмы активации нашего иммунного ответа и потенциально может открыть возможности для создания T-клеток, активных только против конкретных угроз.

Методология и уникальное сотрудничество

Доктор Дариус Кёстер объяснил: «Мы восстановили эти конденсаты in vitro, чтобы показать, что LAT может быть затравкой для формирования этих белковых сборок. Затем мы объединили эту систему с восстановленной системой актинового кортекса».

«В зависимости от того, какие модульные молекулы используются в кластерах LAT, их взаимодействие с актином меняется. Это похоже на сцепление в вашей машине: одни молекулы слабо взаимодействуют с актином, но добавление другой молекулы делает взаимодействие намного сильнее. Использование этой реконструированной системы позволило нам вносить гораздо более тонкие изменения в состав белкового конденсата».

Профессор Сатьяджит Майор отметил уникальное сотрудничество учёных из разных институтов и континентов, объединивших свой опыт для решения ключевого вопроса в новой области фазового разделения безмембранных молекулярных сборок. Работа стала возможной благодаря HHMI/MBL Summer Institute.

Доктор Майкл Розен добавил: «Программа собрала учёных со всего мира для участия в уникальной совместной среде в MBL. Живя и работая вместе восемь недель в течение нескольких летних сезонов, мы смогли совершить научные открытия, которые были бы невозможны для любой из наших групп по отдельности».