Как клеточная машина EMC собирает сама себя: ключевую роль играет белок WNK1
Внутри каждой клетки организма работает множество белковых машин. Одна из них — комплекс мембранных белков эндоплазматического ретикулума (EMC). Он присутствует у всех эукариот — от грибов до человека — и действует как шлюз между внутренней частью клетки и её внешней мембраной, пропуская только определённые белки. EMC участвует в важных процессах, таких как регуляция кровяного давления, сердечного ритма и уровня нейромедиаторов (серотонина, дофамина).
Исследователи из лаборатории Ребекки Воорхис в Калифорнийском технологическом институте выяснили, как клетка собирает EMC из девяти отдельных белковых субъединиц. Работа опубликована в июльском номере журнала Molecular Cell.
Проблема сборки
Субъединицы производятся по отдельности и должны найти друг друга в клетке, чтобы собраться в правильную структуру. Если субъединица слишком долго остаётся «сиротой», клеточные системы контроля качества уничтожают её.
Каждая субъединица имеет на поверхности специфические участки связывания. Пока она «ждёт» нужного партнёра, эти участки уязвимы для случайного связывания с другими белками в клетке.
Роль белков-сборщиков
Чтобы защитить участки связывания, существуют специальные белки — факторы сборки. Они временно закрывают эти участки, как лента, и открепляются, когда появляется правильный белок-партнёр, после чего происходит прочное связывание.
Неожиданный фактор сборки для EMC2
В новом исследовании учёные сосредоточились на субъединице EMC2 — «хребте» всего комплекса, который связывается с шестью из восьми других субъединиц EMC.
Оказалось, что фактором сборки для EMC2 выступает белок WNK1. Он временно защищает его чувствительные участки связывания. Это стало неожиданностью, поскольку WNK1 известен своими другими функциями (например, мутации в нём приводят к врождённой гипертонии), но его роль в сборке EMC ранее не предполагалась.
Загадочный «хвост» WNK1
WNK1 — крупный белок. Большинство исследований было сосредоточено на его небольшом киназном домене, катализирующем реакции. Однако у WNK1 есть длинный «хвост», функция которого была непонятна.
Новая работа показывает, что именно часть этого «хвоста» отвечает за связывание и защиту EMC2. Этот участок «хвоста» в 10 раз больше киназного домена и присутствует у всех высших эукариот, но его функция ранее не была описана.
Значение открытия
«Было удивительно обнаружить, что именно этот кусок «хвоста» связывает EMC2, — говорит Ребекка Воорхис. — В будущей работе нам очень интересно понять, почему WNK1 вовлечён в сборку EMC именно таким образом».
Исследование подчёркивает важность точной и быстрой сборки EMC, без которой организм не выживет, и открывает новую, неожиданную функцию для хорошо изученного белка WNK1.