Уточнение механизма клеточной смерти: обнаружен новый компонент

Ученые из Института Уолтера и Элизы Холл идентифицировали важный компонент микроскопического механизма, запускающего клеточную смерть.

Изучая "про-смертельный" аппарат, который заставляет поврежденные, больные или ненужные клетки умирать, исследовательская группа обнаружила, что белок VDAC2 критически важен для функционирования ключевого про-апоптотического белка Bax.

Команда также показала, что VDAC2 участвует в уничтожении некоторых раковых клеток противоопухолевыми агентами. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, возглавляли аспирант доктор Хуэй-Сан Чин, профессор Дэвид Хуанг, доктор Марк ван Делфт и адъюнкт-профессор Грант Дьюсон.

Апоптотическая машинерия

Апоптотическая гибель клеток критически важна для развития и поддержания нашего тела. Дефекты в белковом аппарате, запускающем апоптоз, связаны с рядом заболеваний. Неисправные белки клеточной смерти связаны как с развитием рака, так и с устойчивостью раковых клеток к лечению.

Ключевым белком в механизме клеточной смерти является Bax, пояснил доктор ван Делфт. "Bax помогает довести клетку до 'точки невозврата', когда запускается апоптоз, формируя поры в митохондриях — энергетических станциях клетки. Это высвобождает финальные 'исполнительные' белки, которые разбирают клетку.

"Понимание того, как функционирует Bax, может привести к созданию новых терапевтических средств, которые либо способствуют гибели клеток — для лечения таких заболеваний, как рак, — либо предотвращают ее, что потенциально может спасти клетки при нейродегенеративных расстройствах или инсульте".

Команда исследовала, как Bax и родственный белок Bak убивают клетки, используя технологию CRISPR для нокаута функции различных генов, сообщил адъюнкт-профессор Дьюсон.

"К нашему удивлению, мы обнаружили ген, который был необходим для функции Bax, но не для Bak, несмотря на то, что эти два белка очень похожи функционально и структурно.

"Мы смогли продолжить это исследование и показать, что белок VDAC2 является катализатором, который помогает Bax ассоциироваться с митохондриями и формировать поры в их мембранах, чтобы убить клетку. Интересно, что 'дневная работа' VDAC2 — поддерживать функцию митохондрий, перекачивая метаболиты внутрь и наружу".

Уничтожение раковых клеток

Сбой в механизме клеточной смерти — отличительная черта раковых клеток и причина их устойчивости к противоопухолевой терапии, сказал профессор Хуанг.

"Bax важен для того, чтобы противораковые агенты могли убивать клетки — без Bax и его родственника Bak раковые клетки не могут подвергнуться апоптозу при обработке целым рядом противоопухолевых препаратов.

"Наше исследование показало, что VDAC2 необходим для того, чтобы Bax запускал ответ раковых клеток как на обычные химиотерапевтические агенты, так и на недавно разработанные BH3-миметики".