Основа для митохондрий, важнейших клеточных энергостанций

Митохондрии жизненно важны для организма человека как клеточные энергостанции: они содержат более 1000 различных белков, необходимых для многих центральных метаболических путей. Их дисфункция приводит к тяжёлым заболеваниям, особенно нервной системы и сердца. Для транспорта белков и метаболитов митохондрии содержат особую группу так называемых бета-баррельных мембранных белков, которые формируют транспортные поры во внешней митохондриальной мембране. До сих пор учёные не могли объяснить принцип работы сортировочной и сборной машинерии (SAM) для биогенеза этих бета-баррельных белков.

Команда под руководством профессора Тосии Эндо из Университета Киото (Япония), профессоров Нильса Видемана и Николауса Пфаннера из Университета Фрайбурга и профессора Томаса Беккера из Боннского университета теперь определила структуру и функцию SAM-комплекса. Результаты опубликованы в журнале Nature.

SAM-комплекс обычно состоит из двух бета-баррельных субъединиц Sam50, которые снаружи закрыты двумя дополнительными субъединицами Sam35 и Sam37. Исследователи обнаружили, что в процессе формирования нового бета-баррельного белка SAM-комплекс содержит только одну субъединицу Sam50. Вторая бета-баррельная субъединица функционирует как гибкий заместитель: она временно покидает SAM-комплекс, освобождая место для формирования нового бета-баррельного белка. Этот динамический механизм объясняет, как новый бета-баррельный белок может созревать до полного размера в SAM-комплексе и высвобождаться только в полностью свёрнутой форме.

«Это позволило нам выявить новый принцип формирования мембранных белков, выполняющих жизненно важные функции в наших клетках», — поясняет Видеман.