Модификация белка имеет решающее значение для поддержания гомеостаза в эндоплазматическом ретикулуме (ЭПР).

от

Когда в эндоплазматическом ретикулуме (ЭПР) накапливаются неправильно свёрнутые белки, клетки испытывают стресс, что может привести к развитию таких заболеваний, как диабет 2 типа, нейродегенеративные расстройства и рак.

В недавнем исследовании, опубликованном в The FASEB Journal, учёные обнаружили, что модификация, известная как UFMylation, играет важную роль в снижении стресса в ЭПР и поддержании гомеостаза за счёт изменения стабильности белка BiP в клетках. Более глубокое понимание этого процесса может помочь учёным разработать новые методы лечения.

Около трети белков, синтезируемых в клетке, проходят через ЭПР, чтобы приобрести правильную трёхмерную структуру. Три трансмембранных сенсорных белка ЭПР отслеживают сворачивание белков. В нормальных условиях BiP предотвращает слипание сенсоров. BiP также связывает неправильно свёрнутые или развёрнутые белки в ЭПР, предотвращая их агрегацию. Но когда присутствует слишком много неправильно свёрнутых белков, BiP покидает сенсоры, которые олигомеризуются и активируют реакцию на развёрнутый белок для восстановления баланса.

Исследования показали, что модификация белка, известная как UFMylation, может быть вовлечена в этот процесс. При UFMylation белок UFM1 ковалентно присоединяется к другим белкам, помечая их для деградации. Экспрессия UFM1 снижает стресс в ЭПР, тогда как нокаут фермента, участвующего в UFMylation, нарушает гомеостаз в ЭПР.

Юй-Шэн Конг и его коллеги из Педагогического университета Ханчжоу и Университета Южного Китая провели серию экспериментов in vitro, чтобы изучить роль UFMylation в гомеостазе ЭПР.

Исследователи показали, что BiP может быть UFMylated в пяти основных сайтах, что приводит к его деградации. В других экспериментах команда обнаружила, что в клетках, обработанных соединениями, вызывающими стресс в ЭПР, наблюдался повышенный уровень ферментов и факторов, участвующих в UFMylation.

В ходе серии экспериментов исследователи выяснили, что уровень BiP обычно контролируется с помощью UFMylation. Однако при стрессе в ЭПР ферменты UFMylation увеличиваются, но больше не связываются с BiP, и BiP становится менее UFMylated и более стабильным. При длительном стрессе в ЭПР BiP дикого типа диссоциирует от сенсорного белка в экспериментах по связыванию, и клетки выживают. Форма BiP с пятью основными сайтами UFMylation, подвергнутыми мутации, не диссоциировала от сенсорного белка, и клетки, экспрессирующие этот BiP, подвергались апоптозу при длительном стрессе.

Хотя исследователи отмечают, что требуется дополнительная работа, они приходят к выводу, что BiP является новым субстратом для UFMylation, и во время стресса в ЭПР UFMylation BiP снижается, а белок стабилизируется. «Наши результаты показывают, что UFMylation BiP имеет решающее значение для поддержания гомеостаза в ЭПР», — говорят авторы.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте