Растительный алкалоид вызывает уникальный двухфазный ответ в процессе клеточной "уборки"

Исследователи из Университета Цукубы обнаружили уникальный двухфазный клеточный ответ, запускаемый тетрандрином — природным азотсодержащим алкалоидом. Исследование опубликовано в журнале ACS Chemical Biology.

Аутофагия — это механизм удаления ненужных белков и органелл внутри клеток, часто называемый "клеточной уборочной командой". Лизосомы, небольшие органеллы внутри клеток, играют ключевую роль в этом процессе.

Тетрандрин, азотсодержащий алкалоид, в основном содержащийся в растении Stephania tetrandra, произрастающем в Китае и на Тайване, может модулировать аутофагию и обладает различной фармакологической активностью, включая противораковую и нейропротекторную. Однако детальный механизм, лежащий в основе этих функций, особенно его роль в аутофагии, оставался неясным.

В этом исследовании учёные изучили внутриклеточную локализацию тетрандрина с помощью меченного флуоресцентным красителем соединения Probe 2. Они обнаружили, что Probe 2 специфически накапливается в лизосомах.

Кроме того, тетрандрин временно повышал pH в лизосомах, которые в норме имеют кислую среду, тем самым ингибируя их функцию. Исследователи выявили, что тетрандрин запускает двухэтапный клеточный ответ: повреждённые лизосомы избирательно удаляются с помощью аутофагии (лизофагии), одновременно стимулируя образование новых лизосом.

В отличие от существующих модуляторов, которые воздействуют на лизосомы, блокируя мембранные каналы или ингибируя внутрилизосомальные гидролазы, тетрандрин запускает уникальный клеточный ответ, что подчёркивает его терапевтический потенциал при заболеваниях, связанных с дисфункцией системы аутофагия-лизосома, таких как нейродегенерация.