Помощь в транспорте белков внутри клетки

Исследователи из Университета Фрайбурга сообщили о механизме внутри клеток, который транспортирует белки к митохондриям. Их работа опубликована в научном журнале Cell Reports.

Митохондрии отвечают за жизненно важные процессы в клетке, включая производство энергии для клеточного метаболизма. Дефекты в их биогенезе и функции могут вызывать серьёзные заболевания центральной нервной системы или сердца. Для правильного функционирования митохондрии зависят примерно от 1000 видов белков, которые импортируются из цитозоля — жидкости внутри клетки.

Рибосомы в этой жидкости являются «белковыми фабриками» клетки, которые также производят предшественники белков для митохондрий. Эти белки-предшественники затем сопровождаются от рибосом к митохондриям молекулярными шаперонами. Шапероны способствуют сворачиванию других белков в их трёхмерные структуры. Поскольку содержание шаперонов в клетке увеличивается при тепловом стрессе, их также называют белками теплового шока (Hsps). Шаперон Hsp70 особенно важен для сопровождения белков-предшественников в митохондрии.

Транслоказа внешней мембраны митохондрий (TOM-комплекс) формирует входные ворота для почти всех белков-предшественников. Специфические рецепторные белки, такие как Tom22 и Tom70, распознают входящие белки-предшественники. Однако оставалось неясным, как предшественники передаются от цитозольных шаперонов к специфическим рецепторам TOM.

Междисциплинарная команда изучила роль J-белков, которые являются помощниками шаперонов Hsp70, в транспорте белков к митохондриям. Постдок Лукáш Опалиньский из исследовательской группы Томаса Беккера продемонстрировал, что J-белок Xdj1 участвует в транспорте митохондриальных белков. Он определил, что Xdj1 связывается с рецептором Tom22. Тем самым Xdj1 способствует передаче белков-предшественников от цитозольных шаперонов к TOM-комплексу для инициации их импорта в митохондрии.

Исследователи также обнаружили, что второй J-белок, называемый Djp1, связывается с рецептором Tom70 TOM-комплекса. Это указывает на то, что два разных J-белка ассоциируются с двумя различными рецепторами TOM, чтобы доставлять белки-предшественники к TOM-комплексу.