Короткоживущие белки разрушаются, как только выполняют свою работу. Этот процесс долго ускользал от внимания ученых. Наблюдая за клетками, биологи пришли к выводу: особый белок миднолин сам захватывает и разлагает другие белки. Открытие поможет в регуляции белков при лечении болезней в неврологии, психиатрии и онкологии. Исследование опубликовано в журнале Science.
Обычно клетки расщепляют белки, помечая их особой молекулой — убиквитином. Она сообщает протеасоме, что эти белки больше не нужны, и та, в свою очередь, уничтожает их. Однако иногда протеасома расщепляет вещества без убиквитина. Биологи предположили, что существует другой механизм разрушения ненужных короткоживущих белков. Они создают гены, связанные с мозгом и иммунной системой. Если ученые поймут, как вещества расщепляются без убиквитина, то смогут использовать эту схему для контроля уровня белков, чтобы исправить любую дисфункцию в организме.
«Эти короткоживущие белки были известны более 40 лет, но никто не установил, как они на самом деле разлагаются», — рассказал Синь Гу из Медицинской школы Гарварда.
Чтобы исследовать механизм, команда начала с двух других белков — Fos и EGR1. Они транскрибируют гены, перенося информацию с ДНК на РНК. Биологи провели геномный скрининг. Результаты показали, что отдельный белок миднолин помогает расщеплять оба фактора транскрипции и может быть вовлечен в расщепление сотен других белков в ядре. С помощью лабораторных экспериментов ученые установили, что у миднолина есть «улавливающий домен». Его структура похожа на варежки на веревочке: она состоит из двух отдельных областей, связанных аминокислотами. Эта область белка захватывает другие вещества и отправляет их в протеасому для расщепления.
В ближайшее время исследователи хотят глубже погрузиться в изучение белкового механизма. Они планируют понять мелкие детали того, как миднолин захватывает и разлагает элементы транскрипции генов. В будущем ученые могут использовать вещество для контроля уровня белков в организме и настроить механизм на разложение избранных веществ. Эти схемы пригодятся для лечения проблем с обучением и памятью, а также при раковых заболеваниях.
Автор: Ксения Земскова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
