Ферменты ULK1 и ULK2 играют ключевую роль в поддержании баланса клеточных процессов

Исследователи из Детской исследовательской больницы Сент-Джуд выяснили, как два фермента, ULK1 и ULK2, наиболее известные своей ролью в деградации и рециклинге белков, контролируют транспорт специфических белков. Контроль движения этих молекул из эндоплазматического ретикулума (ЭР) в аппарат Гольджи необходим для поддержания правильного баланса клеточных процессов. Результаты описаны в журнале Molecular Cell и со временем могут помочь понять, как возникают некоторые нейродегенеративные заболевания.

Результаты показывают, что участие ULK1 и ULK2 в транспорте из ЭР в Гольджи необходимо для клеточного гомеостаза и защиты благополучия клетки. При типичных физиологических условиях роль ULK1 и ULK2 в транспорте белков более важна, чем их роль в аутофагии, по крайней мере, в клетках мозга.

Хотя исследователи ожидали дефекта аутофагии при нарушении работы обоих ферментов, они с удивлением обнаружили стресс в ЭР, который привел к селективной потере нейронов в мозге мышей (гиппокампальных нейронов). Восстановление транспорта из ЭР в Гольджи в клетках, лишенных двух ферментов, подавило стрессовый ответ ЭР.

Мыши, лишенные ферментов ULK1 и ULK2 в центральной нервной системе, показали потерю нейронов в мозге. Гибель нейронов была связана с активацией ответа на развернутые белки — клеточного стрессового ответа, происходящего в ЭР. Изучая белки, участвующие в этом ответе, исследователи смогли идентифицировать ключевой белок-партнер, вовлеченный в процесс. Они также определили, что фосфорилирование этого белка было важной контрольной точкой в процессе транспорта, доставляющего белки к поверхности клетки.

Неожиданные роли ULK1 и ULK2 в стимулировании транспорта белков из ЭР в Гольджи, которые, по-видимому, сохранились в ходе эволюции, оказались необходимы для поддержания клеточного гомеостаза и целостности клетки.