Научно-исследовательская группа из Института Уолтера и Элизабет Холл (The Walter and Eliza Hall Institute), Австралия, работала над расшифровкой трехмерной (третичной) структуры апоптического белка Bak (BCL2-antagonist/killer 1), который играет ключевую роль в процессе естественной гибели клетки. Результаты их исследования опубликованы в «Molecular Cell and Proceedings» Национальной академии наук (The National Academy of Sciences).
Апоптоз — запрограммированная естественная гибель — происходит в случае необходимости организму избавиться от ненужной клетки. Подавая химические сигналы, организм активирует специальные белки Bak и Bax, которые разрушают митохондрии — главный источник энергии клетки. При нарушении этого процесса появляются дефектные клетки, например раковые, либо здоровые клетки могут гибнуть без необходимости, например при болезни Альцгеймера.
При помощи специального оборудования ученые пытались увидеть изменения белка Bak, следствием которых является запуск процесса апоптоза.
«Понимание закономерностей работы белков апоптоза и их структуры имеет решающее значение для поиска новых методов лечения заболеваний. Наше исследование показало, как трансформация белка Bak запускает процесс гибели клетки. Так, после активации белок соединяется с аналогичным и образует димер, который служит триггером апоптического процесса», — сообщает доктор П.Е. Чаботар (Peter E. Czabotar).
Раньше считалось, что белки, вызывающие апоптоз, «пробивают» мембрану митохондрий и повреждают их. В данном же исследовании ученые увидели, что белок Bak находится в наружной мембране митохондрии. Активируясь, он запускает процесс разрушения органеллы.
«Мы с коллегами работаем над изучением вопроса формирования димера, чтобы установить, как именно это происходит и как действуют белки в процессе запуска апоптоза. Более глубокое понимание этих механизмов поможет найти новые способы регулирования апоптоза для борьбы с заболеваниями», — утверждает Р.М. Клук (R.M. Kluck).
- Brouwer J.M., Westphal D., Dewson G. et al. (2014) Bak core and latch domains separate during activation, and freed core domains form symmetric homodimers. Mol. Cell, 55(6): 938–946.
- Walter and Eliza Hall Institute (2014) A matter of life and death: Cell death proteins key to fighting disease. Science Daily, October 31 (http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141031121307.htm).
- Westphal D., Dewson G., Menard M. et al. (2014) Apoptotic pore formation is associated with in-plane insertion of Bak or Bax central helices into the mitochondrial outer membrane. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111 (39): 4076–4085.
Анна Антонюк
