Ключевой игрок клеточного метаболизма идентифицирован
Исследователи из Лаборатории геномной нестабильности и рака Института биомедицинских исследований (IRB Barcelona) определили ключевую роль белка EXD2 в производстве белков в митохондриях — клеточных органеллах, ответственных за выработку большей части энергии.
«Мы предоставили обширные доказательства того, что EXD2 является митохондриальным белком и его основная функция — облегчать производство белков в митохондриях», — объясняет Трэвис Х. Страккер, руководитель лаборатории.
Эта работа ставит под сомнение интерпретацию предыдущих исследований, предполагавших, что EXD2 выполняет функцию репарации ДНК в ядре. «Однако на данном этапе мы не можем исключить другие возможные функции», — заявляет Страккер.
Опубликованное в Nature Cell Biology, исследование представляет результаты междисциплинарного подхода с использованием современных методов протеомики, метаболомики, биохимии, клеточной биологии и развития плодовой мушки Drosophila melanogaster для определения функции EXD2.
Очистка процесса производства энергии
Учёные идентифицировали митохондриальную рибосому (миторибосому) — клеточную машину, необходимую для производства белков в митохондриях, — как главного партнёра по взаимодействию для EXD2. «EXD2 нацелен на матричную РНК, чтобы поддерживать миторибосому "чистой", пока она не созреет и не будет готова генерировать белки. При отсутствии EXD2 клетки имеют серьёзные дефекты в производстве митохондриальных белков», — объясняет Жоана Сильва, первый автор исследования.
Роль EXD2 в миторибосоме критически важна для подавления генерации активных форм кислорода (АФК), которые могут возникать из-за дефектов митохондрий, и для нормального развития у Drosophila. Мухи, лишённые EXD2, демонстрировали повышенный уровень АФК, задержку развития и сниженную фертильность.
«Результаты подчёркивают сложность производства белков в митохондриях и показывают, что многие уровни регуляции ещё предстоит выяснить», — говорит Страккер.
Потенциальная мишень для метаболических нарушений и терапии рака
Эти исследования могут иметь значение для понимания и лечения метаболических нарушений, таких как диабет, и рака. В отношении последнего, в последние годы важность митохондриального производства энергии в опухолях была пересмотрена, и ингибирование производства белков было предложено в качестве терапевтической мишени многими группами.
Поскольку EXD2 является ферментом и необходим для митохондриальной трансляции, возможно, что его таргетирование может оказывать противоопухолевый эффект, что будет проверено в будущих экспериментах.