Как клетки решают, когда принимать внеклеточные «посылки»

Исследователи из Корнеллского университета впервые описали, как клетки выключают механизм эндоцитоза — фундаментального процесса поглощения макромолекул. Работа, опубликованная в eLife, противоречит выводам других научных групп.

Важность контроля. Эндоцитоз задействован в развитии нейродегенеративных заболеваний (например, болезни Альцгеймера), вирусных инфекций, рака и сердечно-сосудистых болезней. Понимание того, как «настраивать» этот процесс в разных органах, может помочь контролировать течение этих заболеваний.

Модельный организм. Учёные используют микроскопического червя C. elegans, так как молекулярные машины эндоцитоза практически идентичны у грибов, растений и животных. Мутации, нарушающие эндоцитоз, приводят к характерному признаку — «щекам», заполненным жидкостью.

Молекулярные «педаль и тормоз».

• Ранее было обнаружено, что белок FCHo действует как «ускоритель», активируя адапторный белковый комплекс AP2.
• Новое исследование показывает, что белок NECAP работает как «тормоз».

Визуализация механизма. С помощью крио-электронной микроскопии (технология, отмеченная Нобелевской премией) учёные создали 3D-визуализацию, показавшую, как NECAP взаимодействует с AP2. Он действует подобно зажиму для пакета с чипсами, сжимая комплекс с двух сторон и запирая его в закрытом состоянии, чтобы предотвратить эндоцитоз.

Открытые вопросы. Неясно, служит ли NECAP для «переработки» белка клатрина или отключает эндоцитоз в качестве контроля качества. Новые данные противоречат работе других исследователей, которые заключили, что NECAP является ускорителем процесса.

Дальнейшие планы. Лаборатория Холлопетера и доктор Ричард Бейкер получили грант NIH на $1.83 млн на пять лет для продолжения исследований. Учёные изучают новый тип мутации у червей, чтобы понять, почему нарушение эндоцитоза приводит к образованию «щек».