Согласно недавнему исследованию, проведенному Массачусетским университетом в Амхерсте, специфический фермент может играть двойную роль в здоровье клеток.
“Что нас действительно интересует, — говорит Питер Чиен, профессор биохимии и молекулярной биологии в UMass Amherst и старший автор статьи, — так это то, как клетки реагируют на стресс. Мы изучаем класс ферментов, называемых протеазами, которые нацелены на разрушение вредных белков в клетке. Эти протеазы могут избирательно распознавать специфические, индивидуальные белки, особые белки. Но как они это делают? Как они могут выбирать между полезными белками и вредными? ”
Чтобы ответить на этот вопрос, Чиен и его соавторы сосредоточились на двух специфических протеазах, называемых Lon и ClpX, каждая из которых точно настроена на распознавание другого вредного белка. Долгое время считалось, что Lon и ClpX функционируют аналогично ключам: каждый из них может открывать только один тип замка, а не другой, и если в ячейке отсутствует какой-либо из них, возникают серьезные побочные эффекты.
“Если у вас когда-либо был чрезвычайно грязный сосед по комнате в колледже, — говорит Чиен, — вы знаете, как важно регулярно выносить мусор. Отсутствие протеазы Lon — это все равно, что иметь соседа по комнате, который никогда не моется, не переодевается и не убирается”.
Но после серии экспериментов, в которых Lon был удален из колоний бактериальных клеток, команда Чиена увидела нечто странное: некоторые колонии были все еще живы. Это наблюдение привело к их первому открытию: ClpX может мутировать для выполнения Lon-подобной функции, хотя и теряет некоторые из своих способностей ClpX. Это как если бы вы, чтобы поддерживать чистоту в своей комнате в общежитии, начали стирать носки своего соседа по комнате, но для этого вам пришлось пожертвовать частью собственного чистого белья.
Прослеживая, как именно мутация ClpX позволила протеазе расширить свою функцию, команда сделала свое второе открытие: дикий, немутантный ClpX также может выполнять некоторые функции Lon при правильных условиях.
Оказывается, ClpX очень чувствителен к АТФ, органическому соединению, которое является источником энергии для всех живых клеток. При нормальных уровнях АТФ ClpX фокусируется на своих собственных обязанностях, но при определенном, более низком пороге он внезапно начинает убирать после Lon.
“Это настоящий прорыв в базовом понимании того, как работают клетки, — говорит Чиен. — Это меняет правила: клеточная энергия контролирует не только скорость работы клетки, но и то, как она работает”.
Об этом сообщает на своих страницах издание SCITECHDAILY.