Учёные раскрыли механизм ключевой модификации белка актина

Исследователи из Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета совершили прорыв в понимании функции важной химической модификации актина — одного из самых распространённых и значимых белков в клетках. Открытие, опубликованное в Science Advances, может пролить свет на причины ряда заболеваний, включая синдромы мышечной слабости и иммунодефицита, связанные с дефектами актина.

Суть открытия

Учёные впервые определили атомную структуру белка актина в момент его N-концевой ацетиляции — присоединения ацетильной группы ферментом NAA80. Это распространённая модификация, затрагивающая более 80% человеческих белков, но её конкретная роль для актина оставалась неясной.

Ключевые результаты

• Фермент NAA80 ацетилирует актин не в форме филаментов (нитей), а в виде отдельных молекул (мономеров).
• Наиболее эффективно процесс идёт, когда актин связан с белком профилином. Это указывает на роль профилина как «шаперона», подготавливающего актин к модификации перед сборкой в филаменты.
• С помощью рентгеновской кристаллографии была получена атомная структура тройного комплекса актин–профилин–NAA80. Это первое в истории изображение N-ацетилтрансферазы в момент ацетилирования другого белка.
• Уникальное строение NAA80 позволяет ему избирательно ацетилировать все шесть изоформ актина у человека, не затрагивая другие белки.

Значение

Исследование даёт фундаментальное понимание того, как работает актин и как регулируется процесс N-концевой ацетиляции. Поскольку актин формирует цитоскелет, участвует в делении и движении клеток, это знание важно для изучения нарушений мышечной и сердечной деятельности, развития тканей, а также движения патогенов и метастазирующих раковых клеток.