Визуализация синаптических пузырьков в 3D: крио-электронная томография раскрывает детали молекулярной структуры

Исследователи под руководством Ульяны Кравченко и её коллег из лаборатории профессора Миши Кудряшева в Центре Макса Дельбрюка впервые визуализировали индивидуальные синаптические пузырьки с молекулярным разрешением. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ключевые открытия:

• Прямая визуализация взаимодействия белков: С помощью крио-электронной томографии команда подтвердила взаимодействие между крупнейшим белком на поверхности пузырька, цветкообразной V-ATPase, и малым белком синаптофизином. Ранее это взаимодействие предполагалось, но не было напрямую снято.
• Новая локализация "пустых" клатриновых каркасов: Исследователи впервые показали, что частично собранные и пустые клатриновые каркасы — решётчатые структуры, играющие ключевую роль в рециклинге пузырьков, — расположены ближе к клеточной мембране, чем считалось. Это может указывать на энергоэффективный механизм рециклинга.
• Сохранение нативного состояния: Метод крио-электронной томографии позволил наблюдать белки в их естественной среде, сохраняя везикулы в нативном состоянии.

Значение для науки:

Полученные данные углубляют понимание функции синаптических пузырьков и их рециклинга. Взаимодействие V-ATPase и синаптофизина даёт новое представление о молекулярных механизмах некоторых неврологических расстройств, связанных с дисфункцией синаптической передачи. Эта информация может быть использована для разработки методов диагностики и лечения заболеваний, связанных с аномальным нейроразвитием.