logo

Пользовательского поиска

Thursday 24th of May 2018

Раскрыт уникальный защитный механизм стрессового белка Hsp12

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
Автор: Administrator   
28.08.2010 09:01

Несмотря на имеющиеся твердые доказательства того, что Hsp12 – так называемый белок теплового шока, или стрессовый белок – помогает клеткам выживать при угрожающих жизни условиях, открытым вопросом до самого последнего времени оставался сам механизм его действия. Удивительный ответ появился в статье в журнале Molecular Cell, в которой немецкие ученые описывают этот защитный механизм, не похожий ни на один из наблюдаемых ранее. Развернутая форма белка, находящегося в водном цитозоле клетки, сворачивается в спиральные структуры, стабилизирующие клеточную мембрану.

Один из видов реакции на стресс модельного одноклеточного организма S. cerevisiae, пивных дрожжей, проявляется в многократном увеличении  синтеза Hsp12. Это доказательство защитной функции Hsp12, наряду с маленькой молекулярной массой, привело ученых к заключению о его принадлежности к белкам теплового шока (heat shock proteins - HSPs). Но исчерпывающее исследование, проведенное учеными из Мюнхена, выявило, что структурно и функционально Hps12 отличается от любого другого ранее изученного стрессового белка. Ученые считают, что Hsp12 принадлежит к совершенно новому классу стрессовых белков, который представлен  им одним, по крайней мере, на сегодняшний день.

 

2

 

Hsp12 – один наиболее известных стрессовых белков дрожжей. Его отсутствие приводит к изменению морфологии клетки и проницаемости и стабильности мембраны. Обычно развернутый в водном цитозоле клеток, Hsp12 сворачивается в спиральные структуры, частично встроенные в мембрану, защищая ее при различных видах стресса. (Credit: Martin Haslbeck, Dept. of Chemistry, Technische Universitaet Muenchen)

 

 

«Это новая концепция защиты клеток от стресса», - говорит Йоханнес Бухнер (Johannes Buchner), профессор кафедры химии Технического университета Мюнхена (Technische Universitaet Muenchen - TUM) и член Мюнхенского центра комплексного изучения белков (Munich Center for Integrated Protein Science). «Это самый распространенный белок дрожжей S. cerevisiae в условиях стресса – не только теплового, но и других его видов – и мы обнаружили, что он не защищает клеточные  белки от развертывания или агрегации, как это делают другие белки теплового шока. Вместо этого он связывается с мембранами и стабилизирует их, защищая от  разрушения и изменения проницаемости».

В отличие от других стрессовых белков Hsp12 в своей нативной форме полностью развернут. Ученые установили, что он существует как в растворе, в водном цитозоле дрожжевых клеток,  так и в ассоциации с внешней клеточной стенкой - плазматической мембраной. Его защитный механизм, как представляется, работает следующим образом: когда в ответ на стресс синтез белка возрастает, его повышенная концентрация  приводит к большему контакту с мембраной; взаимодействуя с мембраной, Hsp12 сворачивается, образуя спиральные структуры, частично встроенные в нее. Спирали белка взаимодействуют с определенными липидами, но, очевидно, не настолько, чтобы изменить состав  мембраны;  однако эти взаимодействия изменяют  ее организацию, повышая целостность и стабильность. Переход Hsp12 из его развернутой формы в растворе в спирали в качестве мембранного шаперона является, вероятно, полностью обратимым.

Этот поразительный механизм был раскрыт шаг за шагом в ходе длинной и сложной серии экспериментов, большинство из которых проводилось на «диком типе» S. cerevisiae и нокаутированном штамме дрожжей, который не мог синтезировать Hsp12. Междисциплинарная исследовательская группа использовала более десятка передовых аналитических методов, так как каждое открытие в ходе экспериментов поднимало новые вопросы, на которые нужно было ответить.

Исследователи установили, что обеспечиваемый Hsp12 механизм выживания клетки работает при различных видах стресса, включая, оксидативный стресс, тепловой шок, и осмотический стресс – внезапное изменение в окружающем клетку растворе, которое лишает ее способности регулировать поток воды через мембрану. Результаты экспериментов свидетельствовали о защитной роли белка и в процессе старения клетки. Ученые также приводят доказательства того, что Hsp12 улучшает состояние клеток дрожжей в нормальных физиологических  условиях.

Из открытий, сделанных на дрожжевых клетках, всегда вырастают интригующие вопросы. Насколько эволюционно сохранен и как широко распространен вновь открытый защитный механизм Hsp12? Когда он развился и в каких организмах? Уникален ли он для S. cerevisiae? Если он существует и в других организмах,  то функционирует ли он подобным же образом?  Ученые пока не получили окончательных ответов на все эти вопросы. Но они установили, что ДНК-последовательности других грибов кодируют белки, которые можно рассматривать как «членов семьи» Hsp12, и идентифицировали один белок в нейронах человека, который может иметь сходные черты.

 

 

По материалам

Hitzeschockprotein Hsp12 stellt Zellen bislang unbeobachteten Überlebensmechanismus zur Verfügung

 

Аннотация к статье: Hsp 12 Is an Intrinsically Unstructured Stress Protein which Folds upon Membrane Association and Modulates Membrane Function

 


Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday585
mod_vvisit_counterYesterday602
mod_vvisit_counterThis week2969
mod_vvisit_counterLast week4698
mod_vvisit_counterThis month15459
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days3998841

We have: 23 guests, 2 bots online
Your IP: 54.224.151.24
 , 
Today: Май 24, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.