О проекте КонтактыВакансии Реклама Подписка Конкурсы STRFБаза данныхФорум Видео Фотогалерея Искусство науки - 2014Пользователям
RSS

Российские учёные обнаружили в клетках «погонщика сигналов»


Σ Резник Наталья

Развитие, здоровье, а иногда и жизнь людей и животных зависят от слаженности внутриклеточных процессов. Эту слаженность обеспечивают сигнальные молекулы, которые передают по цепочке команды, поступающие из разных точек клетки. Одно из семейств сигнальных молекул – G-белки (за их открытие присуждена Нобелевская премия 1994 года по физиологии и медицине). Белок связан с клеточным рецептором, и когда рецептор активируется, G-белок распадается на субъединицы. Они передают сигнал дальше, а затем вновь объединяются и ждут очередной команды.

Систематические задержки на этом пути могут вызвать нарушения в работе клетки и, как следствие, нарушения развития и даже онкологические заболевания. Специалисты факультета биологии и медицины Лозаннского университета (Швейцария) и Института белка РАН обнаружили в клетках белок, который не позволяет сигнальным молекулам действовать слишком долго и «загоняет» их на исходные позиции. Их статья опубликована в престижном журнале Molecular Cell.

Белки_RGS Белки RGS сокращают время активности субъединицы Gα двумя путями: ускоряют гидролиз ГТФ в ГДФ и ингибируют обратную реакцию

G-белки, о которых пойдет речь, состоят из трёх субъединиц: α, β и γ (Gα, Gβ и Gγ). Когда рецептор, с которым связан белок, активируется, от него отделяется субъединица Gα, связанная с молекулой гуанозинтрифосфата (ГТФ). Эта субъединица и оставшиеся вместе Gβγ передают полученную команду дальше по цепочке. Белок Gα обладает ещё и ферментативной активностью: он расщепляет связанную с ним ГТФ до гуанозиндифосфата (ГДФ), и когда это происходит, субъединица возвращается на место, комплекс G-белков воссоединяется и готов к передаче следующей команды. Превращение ГТФ в ГДФ в данном случае представляет собой своеобразный переключатель клеточных процессов. Но в некоторых случаях Gα-ГДФ может превратиться обратно в Gα-ГТФ, и тогда субъединица на место не возвращается, а продолжает «сигналить». Эта задержка может иметь очень серьёзные последствия.

Например, мутация, при которой ГДФ активно превращается в ГТФ, обнаружена у больных одной из агрессивных форм рака молочной железы. Существует обширное семейство белков RGS, которое регулирует сигнальную активность G-белков и стимулирует гидролиз ГТФ. Но чтобы передача сигналов прекращалась вовремя, этого явно недостаточно: клетка должна также блокировать обратный процесс.

Российские и швейцарские исследователи обнаружили у дрозофилы белок, обладающий двойной активностью: он ускоряет превращение ГТФ в ГДФ и препятствует обратному процессу. Этот белок получил название Dhit (Double hit – двойной удар). Dhit активно сокращает время жизни комплекса Gα–ГТФ и способствует скорейшему возвращению субъединицы Gα на исходные позиции. Исследователи показали, что Dhit обладает такой же ингибирующей активностью по отношению к Gα человека, крысы и мыши. Мутации в гене Dhit, нарушающие его ингибирующую активность, влияют на развитие дрозофилы, в частности, препятствуют формированию у неё чувствительных щетинок, потому что воздействуют на деление клеток-предшественников.

Dhit – лишь один из членов обширного семейства белков RGS, точнее, одного из его подсемейств RZ. Подобные белки есть у всех животных, от насекомых до млекопитающих. Исследователи установили, что белок млекопитающих RGS19 тоже обладает двойной активностью, то есть ускоряет гидролиз ГТФ и препятствует обратной реакции. Недавно у пациентов с особо агрессивной формой рака молочной железы была описана мутация, при которой Gα активно связывается с ГТФ. Оказалось, что мутантные клетки не чувствительны к ингибирующей активности белка RGS19. То есть именно она необходима для поддержания нормального фенотипа клеток.

Исследователи отмечают, что белки с двойной регуляторной активностью, возможно, играют фундаментальную роль в управлении сигнальной системой, за которую ответственны G-белки, и нарушение их работы имеет серьёзные физиологические последствия и приводит к тяжелым патологиям.

Источник информации: Chen Lin, Alexey Koval, Svetlana Tishchenko, Azat Gabdulkhakov, Uliana Tin, Gonzalo P. Solis, Vladimir L. Katanaev «Double Suppression of the Gα Protein Activity by RGS Proteins», MolecularCell, 2014, 53 (4), 663–671.




РЕЙТИНГ

5.00
голосов: 4


ДРУГИЕ НОВОСТИ




Новости

Наножурнал


STRF.ru на Facebook
Последние события

Теги