Белок, который регулирует “самоубийство” клеток

Когда клетки заболевают или заражаются, срабатывает «включатель самоубийства», предотвращая тем самым заболевание соседних клеток. Этот процесс саморазрушения, известный как некроптоз, жестко контролируется сложной сетью биохимических путей. Однако в некоторых случаях, таких как воспалительное заболевание кишечника, некроптоз выходит из-под контроля и приводит к серьезным последствиям для здоровья. Молекулярные мишени для управления этой неконтролируемой гибели клеток до сих пор оставались неуловимыми.

Теперь многопрофильная команда ученых сделала огромный шаг вперед в продвижении нашего понимания некроптоза, пролив свет на белковый регулятор гибели клеток, называемый MLKL. В серии из трех параллельных публикаций ученые из Австралийского института Уолтера и Элизы Холл описывают критически новые идеи о структуре, функциях и эволюционном происхождении MLKL. Примечательно, что они также обнаруживают никогда ранее не замеченные связи между тонкими мутациями в MLKL и их влиянием на воспалительные заболевания человека.

Используя набор методов визуализации с высоким разрешением, исследователи смогли наблюдать MLKL в действии во время некроптоза. Исследование было опубликовано 19 июня в журнале Nature Communications.

некроптоз
Исследователи использовали микроскопию легких решеток для визуализации клеток, умирающих от некроптоза, формы воспалительной гибели клеток. На этом изображении фиолетовым цветом отмечены клетки с неразрушенными клеточными мембранами; желтый цвет показывает разрушенные клеточные мембраны; синий показывает клеточную мембрану, которая уже сломалась

Как описывает один из авторов исследования Андре Самсон: «Мы могли видеть, как MLKL изменял свое местоположение по мере того, как происходил некроптоз, слипаясь и мигрируя в разные части клетки по мере того, как клетка прогрессировала к смерти».

Кроме того, путем внесения генетических изменений в MLKL и придания ему гиперактивности, исследователи наблюдали, как эти варианты играют роль в обострении воспаления тканей. 

«Мы обнаружили, что эта форма MLKL содержала одну мутацию в определенной области белка, которая делала MLKL гиперактивным, вызывая некроптоз и воспаление», – пояснила автор исследования Джоан Хильдебранд. «В результате поиска в базах данных генома мы обнаружили, что подобные варианты в гене MLKL человека удивительно распространены – около десяти процентов геномов человека со всего мира несут измененные формы гена MLKL, что приводит к более легко активируемой, более воспалительной версии белок »

Взгляд на путь MLKL по эволюционным путям выявил удивительную находку: даже близкородственные позвоночные, такие как мыши и крысы, имели сильно расходящиеся формы белка. Кэтрин Дэвис, ведущий ученый по этому аспекту исследования, сказала:

«Мы думаем, что эволюционное давление, такое как инфекции, могло привести к существенным изменениям в MLKL по мере развития позвоночных. Животные с различными формами MLKL могли бы выживать при некоторых нагрузках лучше, благодаря накоплению изменений в MLKL. Вместе с данными о человеческих вариациях MLKL это говорит о том, что MLKL имеет решающее значение для клеток, чтобы сбалансировать полезное воспаление, которое защищает от инфекций, с вредным воспалением, которое вызывает воспалительные заболевания»

Это исследование, состоящее из трех частей, дает много новых точек зрения на MLKL и является огромным стимулом для ученых, ищущих терапевтические мишени для успокоения воспалительных штормов в широком диапазоне состояний. 

DOI: 10.1038/s41467-020-16819-z


Вас также может заинтересовать: