Двойная роль внеклеточного цитохрома C в ответ на повреждение ДНК

Живые организмы постоянно подвергаются воздействию вредных агентов — как экзогенных (ультрафиолетовое излучение, загрязняющие газы), так и эндогенных (побочные продукты клеточного метаболизма), — которые могут нарушать целостность ДНК. Поэтому клетки обладают набором молекулярных механизмов, предназначенных для выявления и маркировки повреждений генетического материала для быстрого ремонта. Эти механизмы строго регулируются, так как критически важны для выживания клетки. В экстремальных ситуациях массивного и невосполнимого повреждения клетки запускают контролируемый процесс самоуничтожения — «запрограммированную клеточную смерть». Среди событий этого процесса — массивное высвобождение в цитоплазму митохондриального белка цитохрома C. В гомеостатических условиях этот белок участвует в энергетическом метаболизме внутри митохондрий. Однако при невосполнимых повреждениях он из цитоплазмы направляет контролируемое и организованное уничтожение клетки.

Авторы исследования предполагают, что внеклеточный цитохром C играет двойную роль в ответ на клеточное повреждение. На начальных стадиях повреждения ограниченное количество цитохрома C способно достичь ядра клетки, не накапливаясь в цитоплазме и, следовательно, не запуская запрограммированную клеточную смерть. Попав в ядро, цитохром C взаимодействует с белком ANP32B — шапероном гистонов, который помогает поддерживать структуру ДНК и ингибирует активность фермента (фосфатазы) PP2A, ключевого промотора репарации повреждений ДНК. Таким образом, цитохром C «перехватывает» ANP32B, чтобы активировать PP2A и облегчить репарацию ДНК. Когда повреждение генетического материала не может быть устранено клеточными механизмами, цитохром C «затопляет» и цитоплазму, и ядро, что приводит к необратимой гибели клетки.