Белок tetraspanin-8 — «регулировщик» секреции муцинов и инсулина

Исследователи из Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне выяснили, как клетки контролируют высвобождение двух важнейших для здоровья белков — муцинов и инсулина.

Муцины — основной компонент слизи — образуют защитный барьер и смазку на поверхностях дыхательных и пищеварительных путей. Человек выделяет около одного литра муцинов в день. Инсулин, секретируемый поджелудочной железой, регулирует уровень глюкозы в крови. Дисбаланс в секреции этих белков ведет к заболеваниям, таким как ХОБЛ, язвенный колит или диабет.

Клетки хранят муцины и инсулин в специальных «гранулах». При необходимости гранулы прикрепляются к клеточной мембране и высвобождают содержимое наружу. Исследование, опубликованное в Nature Communications, показало, что белок тетраспанин-8 (TSPAN8) на мембране действует как привратник, решая, какие гранулы и когда могут прикрепиться.

Ключевые открытия:

• Регулируемая секреция муцинов и инсулина двухфазна: сначала быстро высвобождаются заранее «пришвартованные» гранулы, затем — медленнее — гранулы из резервного пула.
• Для слияния гранул с муцинами необходим белок синтаксин-2 (STX2).
• Tetraspanin-8 связывает синтаксин-2, ограничивая количество доступного STX2 и, следовательно, объем секреции муцинов.
• В отсутствие TSPAN8 секреция муцинов удваивается, так как для стыковки и слияния гранул становится доступно больше синтаксина-2.
• Этот же механизм работает и для секреции инсулина, что указывает на его универсальность.

«Если клетка — это оживленный город, а гранулы — грузовики с муцинами или инсулином, то синтаксин-2 открывает городские ворота. Tetraspanin-8 работает как регулировщик на границе, контролируя, сколько молекул синтаксина-2 доступно для открытия ворот. Это обеспечивает высвобождение ровно того количества белка, которое нужно организму», — объясняет Вивек Малхотра, автор-корреспондент исследования.

Авторы считают, что tetraspanin-8 — удобная мишень для разработки препаратов, способных корректировать нарушенную секрецию при соответствующих патологиях. Сейчас они изучают роль TSPAN8 в более сложных моделях, имитирующих физиологию толстой кишки, дыхательных путей и поджелудочной железы.