Ученые выявили белок, который приводит к гибели клеток

26.01.2011, 12:24

В Калифорнийском университете Девис, США (UC Davis, USA) ученые провели новое исследование и выяснили, почему в некоторых органах чаще происходит отмирание клеток, чем в других. Эти данные могут помочь в лечении и предотвращении сердечных приступов и инсультов.

В статье, опубликованной 21 января в журнале "Молекулярная клетка", сообщается, что команда ученых Калифорнийского университета Дэвис совместно с Национальным институтом здоровья и Университетом Джона Хопкинса пришли к выводу, что BAX фактор, вызывающий отмирание клеток, также вовлечен в процесс регулировки поведения митохондрий - структур, обеспечивающих энергию внутри живых клеток.

Митохондрии постоянно сливаются и делятся. Белки, контролирующие деление митохондрий, вызывают процесс, называемый апоптоз или запрограммированная гибель клеток. Напротив, белки, контролирующие процесс слияния митохондрий, помогают защитить клетки от отмирания, которое происходит в результате недостатка кислорода, например, во время сердечного приступа или инсульта.

Дрожжи имеют только один белок, который управляет слиянием внешних мембран. В свою очередь, клетки человека имеют два белка, называемые митофузин-1 и митофузин-2 ( MFN1 и MFN2). Исследователь Университета Дэвис Сюзанна Хоппинс и профессор биологии молекулярной клетки - Джоди Нуннари, используя митохондрии клеток генетически модифицированной мыши, изучили, каким образом эти два белка могут работать вместе, и какую роль определенные гены играют в данном процессе.

Команда исследователей обнаружила, что эти белки могут объединяться между собой или друг с другом, образуя связующее звено между митохондриями, приводящее к их слиянию. Все три комбинации MFN1/MFN1, MFN1/MFN2, MFN2/MFN2 могут вызывать слияние мембран, но комбинация MFN1/MFN2 является наиболее эффективной.

Хоппинс также пришла к выводу, что растворимая форма BAX-белка, который вызывает апоптоз, может также стимулировать слияние митохондрий. Это работает только лишь при комбинациях MFN1/MFN2.

Форма BAX-белка, которая вызывает слияние митохондрий, отличается от формы, ведущей к отмиранию клеток. Белок BAX приводит к гибели клеток лишь тогда, когда попадает в мембрану митохондрии. В свободной, растворимой форме он, напротив, вызывает слияние митохондрий.

Белки MFN1 и MFN2 содержатся в разных количествах в разных органах тела. Достаточно много MFN2 можно обнаружить в тканях мозга и сердца, где отмирание клеток может повлечь за собой катастрофические последствия.

В научной статье также было представлено, каким образом MFN2 может защитить клетки мозга или сердца от гибели, используя BAX-белок в другой форме.

Хоппинс заявила: "Проведенное исследование показало, что процесс слияния в клетках может регулироваться как положительно, так и отрицательно. Это открывает нам новые вехи для определения механизмов регулирования данных процессов и позволяет находить новые способы увеличивать или уменьшать чувствительность клеток к апоптозу. Наше открытие может помочь в разработке новых лекарств для спасения клеток при заболеваниях сердца, а также для уничтожения раковых клеток в организме".

Наиболее просматриваемые статьи: