Как белки объединяют мембранные пузырьки

Исследователи получили новые данные о механизмах, с помощью которых определённые белки помогают иммунной защите в организме человека. Патогены, такие как вирусы или бактерии, заключаются в мембранные пузырьки (blebs) и там обезвреживаются. Ключевую роль в этом играют так называемые гуанилат-связывающие белки.

Предшественник слияния везикул

Комбинацией клеточно-биологических и биохимических экспериментов учёные исследовали функцию человеческого гуанилат-связывающего белка 1 (hGBP1). В клетках он взаимодействует с молекулой-накопителем энергии GTP, от которой может отщеплять одну или две фосфатные группы, высвобождая энергию.

В ходе исследования было обнаружено, что hGBP1 использует энергию, высвобождаемую при расщеплении, для изменения своей структуры: он обнажает липидный якорь. С помощью этого якоря он может формировать более крупные кольцевидные полимеры с другими белками hGBP1. С использованием искусственных везикул команда также выяснила, что hGBP1 использует якорь для связывания с мембраной везикулы. Таким образом, он объединяет множество таких мембранных пузырьков, что, по предположению исследователей, может быть предшественником слияния везикул.

Продемонстрировано в клетках

Подобное слияние критически важно для иммунной защиты: патогены захватываются в организме в везикулы, которые сливаются с определёнными клеточными органеллами — лизосомами. Последние содержат ферменты, расщепляющие патогены. В текущем исследовании команда также продемонстрировала, что белок hGBP1 в живых клетках действительно участвует в сигнальном пути, который через лизосомы ведёт к деградации вирусов и бактерий.