Обнаружен новый механизм защиты клеток от стресса

Биологи из NYU и Гарварда выявили новые детали клеточного механизма, служащего защитой от стресса. Результаты могут дать представление о прогрессировании опухолей и нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона и Альцгеймера — неспособность клетки реагировать на стресс является основной причиной этих заболеваний.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Structural & Molecular Biology, сосредоточено на особом типе атаки на клетки — окислительном стрессе, возникающем при воздействии вредных условий, таких как промышленное загрязнение, сигаретный дым, солнечная радиация или радиотерапия.

В борьбе с окислительным стрессом повреждённые белки удаляются из клеток с помощью механизма деградации, и это удаление сигнализируется модификацией белка, называемой убиквитинированием. Однако, хотя деградация белков после убиквитинирования хорошо изучена, другие роли этой модификации гораздо менее понятны.

В новом исследовании учёные обнаружили совершенно новую функцию убиквитинирования, полностью независимую от его роли в сигнализации деградации: он, по-видимому, модифицирует и стабилизирует функцию рибосом, которые являются "двигателями" синтеза белка.

Исследователи сосредоточились на работе особого типа убиквитиновой цепи, называемой K63, чья роль гораздо менее известна, чем у других цепей, участвующих в деградации. Они использовали дрожжи для изучения этой модификации K63, но, что более важно, также обнаружили, что новый механизм присутствует и в нейронах мыши, что демонстрирует его функциональность у млекопитающих и, следовательно, актуальность для здоровья человека.

Чтобы подтвердить свои выводы, учёные предотвратили образование цепей убиквитина K63 в дрожжах и обнаружили, что без K63 производство белка сильно снижается, что делает клетки высокочувствительными к стрессу.

Результаты открывают путь к лучшему пониманию природы нейродегенеративных заболеваний и, в отдалённом будущем, даже к средствам лечения. Этот вывод основан на том, что окислительный стресс и неспособность продолжать производить новые белки значительно снижают правильное функционирование нейронов организма.