Лизосомы представляют собой мембранные органеллы, выполняющие роль клеточных переработчиков. Они расщепляют мусор, повреждённые органеллы и ненужные молекулы с помощью мощных ферментов. Благодаря этому процессу клетки избавляются от токсичных отходов и поддерживают гомеостаз, а также осуществляют аутофагию — самоочищение и обновление.
Нарушения в работе лизосом связаны с развитием широкого спектра болезней, в том числе болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона. Поэтому поиск новых молекулярных мишеней и понимание принципов функционирования лизосом имеет высокую значимость для разработки лечебных стратегий против этих недугов.
9 апреля в журнале Journal of Cell Biology была опубликована работа под руководством профессора Чжан Хуна из Института биофизики Китайской академии наук. Исследование сфокусировано на белке аутофагии ATG-9 и его роли в поддержании целостности лизосом, а также на механизмах, с помощью которых ATG-9 регулирует активность фосфолипидной скрамблазы.
ATG-9 — ключевой белок аутофагии, участвующий на разных этапах формирования аутофагосом. Аутофагосомы — пузырьковые структуры, которые изолируют повреждённые органеллы или ненужные компоненты для последующей утилизации в лизосомах. Оказалось, что ATG-9 выполняет функцию фосфолипидной скрамблазы, контролируя асимметрию распределения липидов в мембранах, что влияет на форму и функции мембран, а также обеспечивает расширение изолирующей мембраны аутофагосом.
В качестве модельного организма использовались мутанты epg-5 нематоды Caenorhabditis elegans. Было обнаружено, что в условиях лёгкого повреждения лизосом вокруг них накапливаются везикулы ATG-9. При снижении активности скрамблазы ATG-9 отмечалось улучшение восстановления повреждённых лизосом, повышение эффективности их работы и восстановление нарушенной аутофагии.
Дополнительно исследователи изучали вклад липидного состава мембран. Снижение синтеза фосфатидилэтаноламина (PE) приводило к тем же последствиям, что и снижение скрамблазной активности ATG-9. Это указывает на ключевую роль распределения липидов между внутренним и внешним слоями мембраны в процессах восстановления и биогенеза лизосом.
Механистически снижение активности ATG-9 как скрамблазы способствует биогенезу и репарации лизосом за счёт изменения распределения фосфолипидов, что влияет на изгиб и стабильность мембраны. Таким образом, корректировка активности ATG-9 может стать новым инструментом воздействия на динамику мембранных процессов в клетке.
Лизосомы играют центральную роль в утилизации клеточного мусора и поддержании чистоты внутриклеточной среды. Их повреждение тесно связано с развитием лизосомных болезней накопления и нейродегенеративных патологий.
Полученные результаты расширяют фундаментальные знания о механизмах аутофагии и подчеркивают потенциал ATG-9 как перспективной терапевтической мишени при заболеваниях, связанных с нарушением работы лизосом.
Изображение носит иллюстративный характер
Нарушения в работе лизосом связаны с развитием широкого спектра болезней, в том числе болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона. Поэтому поиск новых молекулярных мишеней и понимание принципов функционирования лизосом имеет высокую значимость для разработки лечебных стратегий против этих недугов.
9 апреля в журнале Journal of Cell Biology была опубликована работа под руководством профессора Чжан Хуна из Института биофизики Китайской академии наук. Исследование сфокусировано на белке аутофагии ATG-9 и его роли в поддержании целостности лизосом, а также на механизмах, с помощью которых ATG-9 регулирует активность фосфолипидной скрамблазы.
ATG-9 — ключевой белок аутофагии, участвующий на разных этапах формирования аутофагосом. Аутофагосомы — пузырьковые структуры, которые изолируют повреждённые органеллы или ненужные компоненты для последующей утилизации в лизосомах. Оказалось, что ATG-9 выполняет функцию фосфолипидной скрамблазы, контролируя асимметрию распределения липидов в мембранах, что влияет на форму и функции мембран, а также обеспечивает расширение изолирующей мембраны аутофагосом.
В качестве модельного организма использовались мутанты epg-5 нематоды Caenorhabditis elegans. Было обнаружено, что в условиях лёгкого повреждения лизосом вокруг них накапливаются везикулы ATG-9. При снижении активности скрамблазы ATG-9 отмечалось улучшение восстановления повреждённых лизосом, повышение эффективности их работы и восстановление нарушенной аутофагии.
Дополнительно исследователи изучали вклад липидного состава мембран. Снижение синтеза фосфатидилэтаноламина (PE) приводило к тем же последствиям, что и снижение скрамблазной активности ATG-9. Это указывает на ключевую роль распределения липидов между внутренним и внешним слоями мембраны в процессах восстановления и биогенеза лизосом.
Механистически снижение активности ATG-9 как скрамблазы способствует биогенезу и репарации лизосом за счёт изменения распределения фосфолипидов, что влияет на изгиб и стабильность мембраны. Таким образом, корректировка активности ATG-9 может стать новым инструментом воздействия на динамику мембранных процессов в клетке.
Лизосомы играют центральную роль в утилизации клеточного мусора и поддержании чистоты внутриклеточной среды. Их повреждение тесно связано с развитием лизосомных болезней накопления и нейродегенеративных патологий.
Полученные результаты расширяют фундаментальные знания о механизмах аутофагии и подчеркивают потенциал ATG-9 как перспективной терапевтической мишени при заболеваниях, связанных с нарушением работы лизосом.
