Как липиды распределяют белки внутри клеток
Международная команда учёных впервые продемонстрировала, как именно липиды распределяют белки внутри клетки. Это открытие может помочь понять причины болезней, связанных с нарушением транспорта белков, таких как рак или нейродегенеративные заболевания.
Суть открытия
Исследователи из Института биомедицины в Севилье (IBiS) и Университета Севильи в сотрудничестве с учёными из Японии и Швейцарии решили давнюю загадку базовой биологии. Они доказали, что липиды клеточных мембран могут выбирать и направлять определённые белки к правильным «выходным дверям» из клеточных компартментов.
Методология
Для этого учёные:
- Создали «мутантные» клетки дрожжей, запрограммированные производить укороченные версии липидов-церамидов.
- Использовали уникальную технологию Super-resolution Living Cell Microscopy (лаборатория RIKEN, Япония), позволяющую в реальном времени наблюдать сверхбыстрые и динамичные процессы в живых клетках в ультрамалом масштабе.
Ключевой результат
Эксперимент подтвердил, что длина липидов-церамидов является определяющим фактором для выбора правильного пути транспорта белка. Короткие церамиды в мутантных клетках впервые позволили зафиксировать in vivo, как белки выходят через молекулярные «двери».
Значение работы
- Решён фундаментальный вопрос биологии о роли липидов в распределении белков.
- Показано, что липиды и белки взаимно влияют друг на друга для совместной самоорганизации внутри клетки.
- Дрожжи (S. cerevisiae) использовались как модельный организм, так как их базовые клеточные процессы аналогичны человеческим, но проще для генетических манипуляций.
Перспективы
Открытый механизм может быть применим для изучения других процессов:
- Вход и выход определённых вирусов из клетки.
- Формирование экзосом (внеклеточных липидных везикул, участвующих в межклеточной коммуникации, особенно при раке).
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.