Новое исследование раскрывает механизм обнаружения повреждений лизосом

Исследователи из Университета Умео выявили молекулярные сенсоры, которые обнаруживают микроскопические повреждения мембран лизосом — клеточных "станций переработки". Это позволяет быстро запустить их ремонт, что критически важно для предотвращения воспаления, гибели клеток и таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера.

Лизосомы перерабатывают клеточные отходы в повторно используемые "строительные блоки". Их мембраны часто подвергаются стрессу от патогенов, белков и побочных продуктов метаболизма. Повреждение может привести к утечке токсичного содержимого в цитоплазму, вызывая воспаление и гибель клетки.

Сенсоры обнаружены

В новом исследовании профессор Яовен Ву и его группа обнаружили два белковых комплекса аутофагии, которые служат долгожданными сенсорами повреждения лизосом.

"Они реагируют и быстро перемещаются к поврежденным мембранам, когда происходит утечка протонов или кальция, инициируя систему ремонта, которая заделывает отверстие. Мы наблюдали, что без этих двух ключевых белков клетка не может восстановить повреждение, что приводит к разрыву лизосомы", — говорит Ву, ведущий автор исследования.

Сочетание методик

Команда использовала комбинацию визуализации живых клеток, генетических нокаутных моделей, передовой микроскопии и функциональных анализов репарации, чтобы отследить последовательность событий после контролируемого повреждения лизосом.

Результаты применимы к нескольким различным типам клеток и показывают один и тот же основной механизм.

Следующий шаг

"Это открытие дает новое понимание и открывает дверь для новых стратегий лечения заболеваний, в которых повреждение лизосом играет центральную роль. В будущих исследованиях мы изучим связь с нейродегенерацией, инфекциями и воспалением", — говорит Ву.

Дейл Коркери, научный сотрудник и первый автор, добавляет: "Крайне важно, чтобы содержимое лизосом оставалось там, где ему положено. Если мы поймем, почему некоторые утечки остаются незамеченными, мы также сможем понять, почему клетки погибают при нейродегенеративных заболеваниях".

Исследование опубликовано в журнале EMBO Journal.