Неправильно направленные митохондриальные белки запускают протеостатический ответ в цитозоле

Исследователи из нескольких научных центров Польши и Германии обнаружили, что определённые митохондриальные белки могут запускать протеостатический ответ в цитозоле клетки. Результаты работы, опубликованные в журнале Nature, указывают, что если найти способ усилить такие защитные реакции, можно предотвратить многие заболевания.

Митохондрии — это органеллы, ответственные, среди прочего, за клеточное дыхание и производство энергии. Их правильная работа зависит от присутствия определённых белков в нужных пропорциях. Эти белки попадают в митохондрии через цитозоль клетки. Однако иногда процесс импорта белков в митохондрии нарушается, что приводит к проблемам как в самих митохондриях, так и в цитозоле из-за накопления белков.

В ходе исследования учёные изучили РНК-транскрипты и связанные с ними белки, на которые влияет нарушение митохондриального импорта. Они обнаружили:

• Снижение производства генов и белков, необходимых для синтеза.
• Повышение активности протеасом (комплексов, разрушающих ненужные белки в цитозоле).
• Увеличение количества шаперонов и факторов сборки белков.

Это означает, что клетки адаптируются к аномальным изменениям, чтобы избежать гибели, которая в масштабе организма может привести к смерти.

В обзорной статье в том же выпуске Nature Коул Хейнс отмечает другое исследование, которое также выявило адаптацию организма к избыточному накоплению белков в цитозоле: было идентифицировано 40 генов, предотвращающих гибель клеток при избыточной экспрессии белков в клетках с повреждёнными митохондриями.

Вместе эти исследования показывают, что в организме существуют встроенные ответные реакции на нарушение митохондриального импорта. Важной задачей на будущее является определение предела, когда токсичность в клетке преодолевает защитные механизмы, что приводит к её гибели.