_ Noul studiu detaliază modul în care celulele mor de foame deturnează stațiile de transport de proteine

Un nou studiu detaliază modul în care celulele lipsite de nutrienți deturnează stațiile de transport de proteine ​​către centrele de reciclare celulară pentru a fi defalcate, evidențiind o abordare nouă pe care celulele o folosesc pentru a face față condițiilor stresante.

Noile proteine ​​legate de exteriorul celulei sunt fabricate pe reticulul endoplasmatic (ER) - o membrană serpuitoare din interiorul celulei. Excrescențe tubulare asemănătoare strugurilor de pe ER numite locuri de ieșire ER servesc drept stații de transport, colectând aceste proteine ​​nou sintetizate și aducându-le la următorul pas în călătoria lor.

În ultimii ani, oamenii de știință au descoperit că aceste ER Locurile de ieșire ajută, de asemenea, la livrarea materialului celular și a proteinelor pliate greșit la lizozomi - organele care degradează și reciclează materialul din celulă - și oferă o platformă pentru replicarea virușilor, inclusiv COVID-19. Dar cercetătorii au rămas perplexi cum această singură structură, locul de ieșire al ER, poate participa la toate aceste funcții diverse.

Într-un nou studiu publicat în Developmental Cell, cercetătorii de la Janelia Research Campus al HHMI, conduși de Ya-Cheng Liao, fost post-doctorat în laboratorul Lippincott-Schwartz și acum profesor asistent la Universitatea Columbia, a folosit imagistica cu celule vii de super-rezoluție și microscopia electronică de volum pentru a examina efectul stresului nutrițional asupra locurilor de ieșire din ER.

Echipa a descoperit că stresul determină o serie de molecule să lucreze împreună pentru a direcționa punctele de ieșire din ER către lizozomi unde sunt distruși – o cale nouă pe care celula o poate folosi pentru a elibera aminoacizii necesari pentru a produce proteine ​​în interiorul celulei.

În primul rând, cercetătorii au arătat cum locurile de ieșire din ER sunt livrate și ingerate de anumite tipuri de lizozomi atunci când celulele sunt lipsite de nutrienți.

În continuare, echipa a detaliat cum se întâmplă acest proces. Începe atunci când celulele înfometate declanșează eliberarea de calciu din lizozomi. Acest lucru face ca o enzimă, ALG2, să fie recrutată în locurile de ieșire din ER, unde se leagă de o structură numită COPII, care este atașată de gâtul care leagă ER de locul de ieșire al ER.

Această conexiune între ALG2 iar COPII începe un proces numit ubiquitinare, care este implicat în degradarea proteinelor. O proteină de pe lizozom implicată în aducerea materialului celular în organele pentru distrugere recunoaște ubiquitina produsă de procesul de ubiquitinare, conducând locul de ieșire ER către lizozom.

Odată ajuns la lizozom, ALG2, care este atașat. la locul de ieșire al ER pe o parte, se leagă de cealaltă parte a unei alte proteine, ALIX. ALIX interacționează cu ESCRT, un complex proteic de pe suprafața lizozomului implicat în ingestie. Această interacțiune face ca locul de ieșire din ER și lizozomul să se apropie din ce în ce mai mult până când locul de ieșire din ER este înghițit și ingerat de lizozom.

Pe lângă analizarea acestui proces în celulele vii, echipa l-a și reconstituit. într-un sistem artificial, confirmând modul în care toate componentele diferite lucrează împreună.

Noua lucrare detaliază o cale nouă pe care celulele o folosesc pentru a combate stresul, o perspectivă care ar putea ajuta cercetătorii să înțeleagă mai bine cum îmbătrânesc celulele și organismele. De asemenea, ar putea face lumină asupra altor procese care implică locurile de ieșire din ER, inclusiv un mod neconvențional prin care virușii sunt eliberați în afara celulei prin lizozomi, ceea ce ar putea ajuta cercetătorii să dezvolte noi tratamente.

(Fluierul)