Паралельна доріжка на шосе келії

Білок стабілізує мікротрубочки і підтримує транспортну функцію

Електронна мікрофотографія мікротрубочки з відкритою рамкою. © Європейська лабораторія молекулярної біології (EMBL)
читати вголос

Клітина - це досить зайняте місце: у постійну "годину пік" молекули постійно спрямовуються по динамічному транспортному шляху, зробленому з крихітних мікротрубочкових волокон. У міру необхідності клітина може виростати та розбирати такі мікротрубочки зі швидкістю блискавки та створювати там, де потрібен новий транспортний шлях. Однак під час транзиту вся справа повинна залишатися стабільною. Як це стає можливим, зараз вперше з'ясували дослідники з Європейської лабораторії молекулярної біології (EMBL) та опубліковані в журналі "Cell".

Основними будівельними блоками мікротрубочок є білки тубуліну. Вони розташовуються в ряд, щоб утворити так звані протофіламенти, з яких по черзі кілька разом збираються в більший тубуліновий лист. Якщо цей лист згортається, створюється мікротрубка. Однак у саме цій деформації білок під назвою Mal3p, здається, відіграє вирішальну роль, як показали експерименти з дріжджами. '

Білок закриває подол

Вчені встановили, що білок прикріплений до найслабшої частини мікротрубочок, так званого гратчастого шва. У той же час, здається, білок виробляє спеціальну поверхню, яка служить альтернативним «слідом» для транспортування. Використовуючи комбінацію методів молекулярної біології та нового електронного мікроскопа в ETH в Цюріху, дослідники змогли показати, що Mal3p приєднується до краю розвиваючої ролі після того, як листочки тубуліну згортаються, тим самим закриваючи мікротрубочку. Без білка Mal3p мікротрубочки нестабільні і мають тенденцію до розчинення. З ним, з іншого боку, вони переростають у довгі нитки.

"Це перший раз, коли ми знайшли білок, який специфічно зв'язується з простором мікротрубочок", - пояснює Андреас Хьонгер, колишній керівник групи EMBL, а нині керівник дослідницької групи в Університеті Колорадо. "Поки функція подолу була невідома, її здебільшого ігнорували як дивну і неактуальну частину мікротрубочки. Наші експерименти тепер виявляють це як центральне місце для регулювання стійкості мікротрубочок ". Основним регулятором цієї стабільності може бути білок Mal3p, оскільки його наявність або відсутність дозволяє йому швидко перемикатися між ростом мікрограду і деградацією - і Зрештою, він також має вирішальний вплив на стільниковий транспорт.

Альтернативний транспортний маршрут

Але поза цією стабілізуючою роллю Mal3P також може активно брати участь у транспортному контролі. "Рухові білки рухаються по мікротрубочках шляхом прямої взаємодії з тубуліном. Вони транспортують вантажі так само, як вантажні автомобілі по шосе, - пояснює Даміян Бруннер, керівник дослідницької групи EMBL. "Лінія Mal3p уздовж шва потенційно створює альтернативний слід уздовж нитки. Подібно до залізничної лінії уздовж шосе, альтернативний транспорт міг би відбуватися сюди через спеціалізований моторний білок. Така подвійна система зробить перевезення більш ефективними та універсальними

Нові дані щодо клітинного транспорту та стабілізації мікротрубочок на модельних дріжджах організму можуть допомогти з'ясувати подібні процеси у людини. Mal3p майже не змінюється у більшості видів. Його людський колега відіграє, поки що вже відомо, важливу роль при різних захворюваннях, таких як рак товстої кишки або нейродегенеративні захворювання.

(Європейська лабораторія молекулярної біології (EMBL), 29.12.2006 - НКО)