На протяжении многих лет ученые боролись с загадкой биологического процесса сортировки белков эпителиальными клетками для доставки их на наружную поверхность. Исследование, опубликованное в журнале Nature Cell Biology, наконец-то раскрыло этот тайну.
Эпителиальные клетки обладают полярной структурой с апикальной и боковой поверхностями, и для правильного функционирования необходимо строгое распределение белков на этих участках. Нарушения в таком распределении могут привести к различным заболеваниям, включая рак. Механизм доставки белков на апикальную поверхность долгое время оставался невыясненным, так как такие белки не обладали характерными фрагментами, указывающими на адрес доставки, как у боковых белков.
Исследователи предложили теорию, что сортировка апикальных белков происходит в зависимости от их физических характеристик — прежде всего по размеру цитоплазматических доменов. Этот процесс происходит в аппарате Гольджи, который выполняет роль «почтовой службы» для доставки белков к нужным участкам клетки. Для проверки гипотезы были изменены размеры хвостов трех репрезентативных апикальных белков и проанализирована их дальнейшая сортировка.
Эксперименты показали, что удлинение цитоплазматических хвостов нарушало процесс сортировки белков. Они больше не попадали на апикальную поверхность, а доставлялись к боковым участкам клетки. Это наблюдение подтвердило теорию о том, что короткие хвосты необходимы для правильной транспортировки к апикальной мембране.
Также исследование выявило, что аппарат Гольджи сортирует белки по размеру, разделяя крупные и мелкие белки в разные области, что объясняет точность доставки. Наблюдения с помощью микроскопии сверхвысокого разрешения показали, что длинные цитоплазматические хвосты блокируют доступ к специализированным областям Гольджи, ответственным за апикальную транспортировку.
Открытие этого механизма является важным шагом в понимании того, как клетки распределяют поляризованные белки. В дальнейшем это поможет изучать нарушения в этом процессе, связанные с заболеваниями, такими как рак.
Источник: https://lenta.ru/news/2024/09/30/enigma/
