Обнаружена скрытая структура в важнейших метаболических органеллах
Исследователи из Университета Райса обнаружили ранее неизвестные субкомпартменты внутри пероксисом — органелл, необходимых для всех высших форм жизни, от дрожжей до человека.
Неожиданное открытие
- Открытие сделал аспирант Закари Райт в 2015 году, изучая растения Arabidopsis с помощью флуоресцентных репортеров.
- Соавтор исследования Бонни Бартель назвала это "самой неожиданной вещью, которую когда-либо обнаруживала их лаборатория", заставляющей пересмотреть все представления о пероксисомах.
Что такое пероксисомы?
- Это компартменты, где клетки преобразуют жировые молекулы в энергию и полезные материалы (например, миелиновые оболочки нервных клеток).
- Дисфункция пероксисом у человека связана с тяжелыми метаболическими расстройствами, нейродегенерацией, ожирением, раком и возрастными заболеваниями.
- До сих пор считалось, что их структура — это зернистый матрикс, окруженный мембранным мешком.
Почему структуру не замечали раньше?
История: Упоминания о подобных структурах встречались в работах 1960-70-х годов, сделанных с помощью просвечивающей электронной микроскопии, но они остались без внимания.
Технологии: С появлением конфокальной микроскопии в 1980-х от электронной микроскопии отказались. Ранние флуоресцентные белки были недостаточно яркими, чтобы рассмотреть мелкие детали.
Размер: Пероксисомы в дрожжах и клетках млекопитающих меньше предела разрешения светового микроскопа, и видны лишь как точки.
Ключевые условия Райта:
- Использование ярких флуоресцентных репортеров.
- Изучение крупных пероксисом в проростках Arabidopsis. При прорастании семена получают энергию из запасенного жира, и их пероксисомы, перерабатывая масло, увеличиваются в 100 раз.
Гипотеза о функции
Субкомпартменты могут быть стратегией для более эффективного метаболизма жиров. Их мембраны, возможно, растворяют нерастворимые в воде метаболиты, обеспечивая лучший доступ к ферментам в матриксе пероксисомы.
Значение открытия