Как клетки понимают, когда пора "съесть" себя

Исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего определили молекулярный механизм, регулирующий аутофагию — фундаментальную стрессовую реакцию, которую клетки используют для выживания в неблагоприятных условиях.

Результаты опубликованы 17 января в журнале Cell.

Ведущий автор работы Кун-Лян Гуан и его коллеги обнаружили, что фермент AMPK, обычно участвующий в оценке и модуляции использования энергии в клетках, также регулирует ферменты аутофагии.

Аутофагия запускается для защиты клеток в тяжёлые времена, например, при нехватке питательных веществ, инфекции или повреждении органелл (рибосом, митохондрий). Этот процесс включает деградацию и синтез некоторых внутренних клеточных компонентов для выживания целого.

Учёные выяснили, что AMPK по-разному регулирует разные комплексы ферментов класса киназ Vps34. Одни комплексы Vps34 участвуют в нормальном везикулярном транспорте — жизненно важном перемещении молекул внутри клетки. Другие комплексы Vps34 участвуют в аутофагии. AMPK подавляет некоторые "не-аутофагические" ферменты, но активирует аутофагические.

Исследование более полно раскрывает процесс, важный для здоровой функции и выживания клеток. "Аутофагия — это важный способ для клеток очистить повреждённые компоненты, которые могут быть вредными, и переварить части для получения питательных веществ в условиях голода", — пояснил Гуан.

Он также отметил, что "дефекты аутофагии связаны с человеческими болезнями, такими как рак и нейродегенеративные расстройства". Нарушение нормальной аутофагии также связывают с накоплением клеточных повреждений и старением.