Механизм сигнала «съешь меня» при гибели клеток

Ученые из Института комплексных наук о клетках и материалах (iCeMS) и их коллеги из Японии раскрыли молекулярные механизмы, участвующие в устранении ненужных клеток в организме. Фрагмент ядерного белка, высвобождаемый в цитоплазму, активирует белок плазматической мембраны, чтобы выставить липид на поверхность клетки, сигнализируя другим клеткам избавиться от нее. Результаты опубликованы в журнале Molecular Cell.

«Каждый день 10 миллиардов клеток умирают и поглощаются клетками крови, называемыми фагоцитами. Если бы этого не происходило, мертвые клетки лопались бы, вызывая аутоиммунную реакцию», — объясняет биохимик iCeMS Дзюн Судзуки, руководивший исследованием.

Известно, что умирающие клетки демонстрируют на своей поверхности сигнал «съешь меня», который распознается фагоцитами. Во время этого процесса липиды перемещаются между внутренней и внешней частями клеточной мембраны с помощью различных белков, называемых скремблазами. Команда Судзуки уже идентифицировала несколько таких липид-скремблирующих белков, но механизмы активации некоторых из них оставались неясными.

Чтобы решить эту проблему, команда использовала ряд скрининговых подходов для изучения скремблирующего белка Xkr4. Было обнаружено, что фрагмент ядерного белка активирует Xkr4, чтобы выставить сигнал «съешь меня» для фагоцитов.

В частности, ученые выяснили, что сигналы гибели клеток приводят к тому, что фермент разрезает ядерный белок XRCC4. Фрагмент XRCC4 покидает ядро, активируя Xkr4, который образует димер. И связывание с XRCC4, и образование димера необходимы для того, чтобы Xkr4 в конечном итоге перенес липиды на поверхность клетки, чтобы предупредить фагоциты.

Xkr4 — лишь один из скремблирующих белков. Другие активируются гораздо быстрее во время гибели клеток. Команда теперь хочет понять, когда и почему активируется именно путь Xkr4. Поскольку он сильно экспрессируется в мозге, он, вероятно, важен для функции мозга.