Глицерин раскрывает ранее незамеченные связи между внутриклеточным метаболизмом и транспортом везикул

от

Команда профессора Фан-Джен С. Ли из Национального тайваньского университета обнаружила, что промежуточная молекула клеточного метаболизма — глицерин — регулирует локализацию и функцию белка Гольджи Imh1. Это раскрывает ранее недооценённую связь между клеточным метаболизмом и транспортом везикул.

Органеллы внутри клеток

Органеллы в клетках, состоящие из биологических мембран, зависят от транспорта везикул для обмена питательными веществами, передачи сигналов, переработки клеточных материалов и утилизации отходов. Это аналогично важности системы кровообращения в организме человека.

На сегодняшний день почти сотня генетических, аутоиммунных заболеваний и видов рака тесно связаны с нарушениями механизмов транспорта везикул.

Открытие профессора Ли

Недавно исследовательская группа под руководством профессора Ли обнаружила, что глицерин внутри клеток может регулировать локализацию и функцию структурного белка Гольджи Imh1. Это дополнительно раскрывает молекулярные регуляторные механизмы между клеточным метаболизмом и путями транспорта везикул. Исследование было опубликовано в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

Аппарат Гольджи — важная органелла в эукариотических клетках, ответственная за модификацию белков и транспорт везикул. Его нормальное функционирование жизненно важно для точной доставки белков в специфические органеллы. Нарушение его транспортной функции может привести к неврологической дегенерации, нарушениям развития, аутоиммунным заболеваниям и раку.

Команда профессора Ли уже давно изучает молекулярные регуляторные механизмы транспорта везикул Гольджи. Предыдущие исследования показали, что белок Гольджи Imh1 участвует в поддержании структурной целостности и транспортной функции аппарата Гольджи, хотя детальные регуляторные механизмы были неясны.

Исследователи впервые обнаружили, что, когда клетки сталкиваются с гипотоническим шоком и уровень глицерина в клетках снижается, локализация Imh1 и целостность аппарата Гольджи нарушаются. Кроме того, исследование подтвердило, что метаболические нарушения и снижение уровня глицерина мешают правильной локализации Imh1 в аппарате Гольджи, что приводит к нарушению транспорта.

Для изучения молекулярной основы этого явления исследовательская группа профессора Ли сотрудничала с командой профессора Ю Чиа-Цзюна по протеомике из университета Чан Гун. Они использовали передовые изотопные кросс-линкеры с масс-спектрометрией (XL-MS) для количественного анализа изменений сайтов кросс-линкинга лизина, доказав регуляторное влияние глицерина на конфигурацию белка Imh1.

Этот регуляторный механизм наблюдается не только у дрожжей, но и у клеток млекопитающих, что указывает на его эволюционную консервативность и важность.

Поскольку глицерин является важным промежуточным метаболитом в клеточном метаболизме, это исследование раскрывает ранее незамеченные связи между внутриклеточным метаболизмом и транспортом везикул. Оно также подчёркивает критическую роль метаболических путей в поддержании функциональности внутриклеточного транспорта.

«Уровень глицерина в клетках может быть связан с различными заболеваниями, связанными с транспортом везикул, что делает изучение его механизмов потенциально ценным для открытия новых терапевтических стратегий с клиническим применением», — сказал профессор Ли.

Предоставлено Национальным тайваньским университетом.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте