Химики обнаружили ключевой белок в работе лизосом
Лизосомы, часто сокращенно называемые «утилизаторами мусора», играют ключевую роль в пищеварительной системе наших клеток, избавляясь от нежелательных материалов.
Теперь в ходе новаторского исследования ученые из лаборатории профессора Ямуны Кришнана в Чикагском университете определили белок, ответственный за ключевую роль в работе лизосом: как ионы кальция попадают в лизосомы.
Исследование представляет собой значительный шаг вперед в понимании сложных механизмов, лежащих в основе регуляции лизосомального кальция (Ca2+), и открывает новые возможности для лечения заболеваний, в которых задействована функция лизосом, включая такие заболевания, как болезнь Паркинсона или БАС.
Функция лизосом жестко регулируется сложными клеточными сигналами, включая движение ионов кальция в лизосомы и из них.
Ученым известно, как лизосомы высвобождают кальций, с момента их открытия в 1955 году бельгийским биохимиком Кристианом де Дювом. Меньше внимания уделяется тому, как лизосомы пополняют запасы кальция.
«Частично проблема заключалась в невозможности измерить кальций внутри лизосомы», — сказал Мэтью Заяк, первый автор статьи. «Поскольку это очень кислая среда, было трудно измерить содержание кальция, чтобы эта кислотность не мешала измерениям».
Только когда исследователи разработали собственное pH-корректируемое сенсорное устройство под названием CalipHluor, прибор, который может сообщать о концентрации кальция в кислых органеллах, у группы появился метод достижения своей цели.
Ананд Саминатан, соавтор, сыгравший решающую роль в развитии исследования, говорит: «Мы знали, что кальций важен, но когда дело дошло до лизосомы, мы не знали, какой транспортер доставляет кальций. Однако мы чувствовали, что технологически у нас было все необходимое, чтобы это понять».
Идентифицированный в результате исследования белок может служить потенциальной мишенью для модуляции лизосомальной функции и смягчения патологии, лежащей в основе нескольких распространенных нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС).
Исследование было опубликовано в журнале Science Advance.