Новые мембраны для клеточного рециклинга
В наших клетках постоянно идёт «генеральная уборка»: собственная система рециклинга клетки, так называемый аутофагосомный путь (аутофагия), наполняет «мешки для мусора» клеточными отходами, транспортирует их на «площадку для переработки» и делает разложенный материал снова доступным. Исследователи из Института биологии старения Общества Макса Планка в Кёльне (Германия) смогли показать на модельном организме дрожжей, что мембрана этих «мешков для мусора», известных как аутофагосомы, вновь образуется на месте вокруг отходов, а не строится из уже существующих компонентов.
Самовосстановление клеток посредством аутофагии — центральный процесс в организме. Он также играет роль в старении и многих возрастных заболеваниях. Общее правило таково: чем больше рециклинга, тем дольше живёшь. «Если нам удастся оптимизировать механизм аутофагии, это может улучшить здоровье в пожилом возрасте, но, конечно, сначала нам нужно точно понять, как он работает», — объясняет Мартин Граф, руководитель исследовательской группы в Институте Макса Планка.
Поэтому Максимилиан Шюттер, докторант в группе Мартина Графа, внимательно изучил, как создаются «мешки для мусора». Эти так называемые аутофагосомы состоят из фосфолипидных мембран, которые формируются вокруг клеточных отходов, а затем транспортируют их на переработку. До сих пор всегда предполагалось, что вокруг отходов собираются уже существующие в клетке мембраны. Однако исследователи теперь смогли показать, что мембрана вместо этого заново образуется на месте. Для этого белок, расположенный на мембране аутофагосом, активирует свободные жирные кислоты и делает их доступными для производства фосфолипидов, которые затем включаются в расширяющуюся мембрану.
«Это открытие настолько фундаментально, что изменился не только наш взгляд на аутофагию, но и открываются многие новые исследовательские подходы», — объясняет Граф. Известно, например, что рециклинг в клетках ухудшается при очень богатой жирами диете. «Возможно, мы нашли этому объяснение. Поскольку свободные жирные кислоты включаются в мембрану, изменение состава жиров в результате другого питания может напрямую влиять на аутофагию».