Виявлений протеїн відкриває секрети мембрани клітини

Команда вчених з Дослідницького Інституту Скріппса (The Scripps Research Institute) і Національного Інституту Здоров'я (National Institutes of Health) виявили білкову структуру, яка відщипує крихітні мішечки від зовнішньої мембрани наших клітин. Клітини використовують ці мішечки або везикули для переміщення поживних речовин та інших важливих субстанцій.

Структура білка дінаміна допоможе пролити світло на питання формування везикул і просуне у розумінні глибинних процесів, критично важливих для виживання клітини. Відкриття також може допомогти удосконалити методи доставки лікарських препаратів.

Статья про дослідження була опублікована в онлайн-версії журналу Nature 28 квітня 2010.

Загадка відкушування мембран

Мембрана клітини служить в якості бар'єру, захищаючи клітину від потрапляння в неї шкідливих речовин. Але для підтримки життя, клітина також має потребу і в проникненні всередину неї деяких субстанцій.

Чтоби потрапити всередину клітини, пітательние вещества або гормони в кровотоці, наприклад, приєднуються до певних рецепторів на мембрані клітини. Потім мембрана формує навколо цих зчеплених молекул поглиблення і вони вдавлюються в мішечок або пухирець, який від'єднується від мембрани і переносить свій важливий вантаж всередину клітини. Нервові клітини задіють подібний бульбашково-який утворює механізм, званий ендоцитозу, з метою підтримки процесів прийому сигналів один одного.

"Ендоцитоз - це спосіб спілкування клітин", - розповіла Сандра Шмід, завідуюча кафедрою молекулярної біології і автор статті в журналі Nature, - "Він критично важливий для багатьох біологічних процесів, починаючи з контролю кров'яного тиску і закінчуючи позбавлення від глюкози".

Учение довгий час не розуміли як саме відбувається цей процес. Але було точно відомо, що як мінімум одна молекула, під назвою дінамін, грала в ньому важливу роль.

Дінамін належить до великої сім'ї ферментів під назвою ГТФаза. Ці ферменти пов'язують хімікат ГТП і конвертують його в більш просту форму (ГДП), що звільняє енергію. У процесі конвертації ГТФаза змінює свою форму, що дозволяє їй виконувати функцію з виробництва везикул.

Ізначально, вчені вважали що молекули дінаміна збираються в довгі спіралі на мембрані клітини і в присутності ГТП ці спіралі тверднуть, створюючи везікули.

Но дослідження, проведене рік тому, взяло під сумнів таку точку зору. Спостерігаючи за трансформацією везикул через мікроскоп, учені виявили що білок дінамін формує тільки лише невеликий ободок навколо мембрани. До того ж, дінамін може функціонувати поодинці, без допомоги інших белков.

Как визначити функції білка? Це можна зробити, наприклад, за його будовою. Для цього, вчені застосовують метод під назвою рентгенівська кристалографія, в процесі якого створюється кристал у формі білка, який бомбардується рентгенівськими променями для визначення позиції атомів.

Но у випадку з дінаміном, процес кристалізації був скрутний, адже цей білок складається з майже 1000 амінокислот. Вихід був знайдений приблизно 3 роки тому, коли Джошуа Чаппі (Joshua Chappie) вдалося створити більш коротку версію дінаміна, яка зберігала ту ж активність до ГТФазе що і повний білок.

Чаппі без праці створив кристал укороченого білка і досліджував його за допомогою рентгенівської кристалографії. Але отримані дані було неможливо інтерпретувати з-за

Полученная кристалічна структура укороченого дінаміна відкрила багато важливої ??інформації.

"Завдяки цій структурі, було отримано безліч відповідей, на питання, якими ми задавалися протягом останньої декади", - заявила Шмід. Відвідайте новостной портал, сперечаємося, розмірковуємо, доказиваем.

Орігінал (на англ. Мовою): Sciencedaily.com

• Как животные получают свои «совершенно несовершенные» пятна и полосы
• Гипергравитация повышает продуктивность мха: японские учёные нашли ген, отвечающий за адаптацию
• Осы, которые умеют «ставить жизнь на паузу»: открытие может помочь замедлить старение у людей
• Против Дарвина: ученые обнаружили, что черви «переписали» свою ДНК, чтобы выжить на суше
• Зимний морской лёд усиливает способность Южного океана поглощать CO₂
• Горбатые киты играют с людьми, пуская кольца пузырей: возможно, это способ общения
• Как жили «полярные динозавры»: ученые воссоздали древнюю экосистему Антарктики 120 миллионов лет назад
• Койоты в Лос-Анджелесе менее склонны проводить время в богатых районах