Белок GAS7 позволяет клеткам питаться

Клеточная мембрана — это не просто стенка, отделяющая содержимое клетки от внешней среды. Динамично меняя свою форму, она позволяет клетке избавляться от отходов и атаковать угрозы. Ученые из Японии выяснили, что сборка белка Growth Arrest Specific 7 (GAS7) в двумерные структуры критически важна для этого процесса.

Фагоцитоз — универсальный механизм, с помощью которого клетки поглощают внешние частицы. Мембрана деформируется, образуя фагоцитарную чашу, которая обволакивает частицу. После поглощения частица уничтожается в специальных органеллах. Иммунные клетки, такие как макрофаги, используют этот процесс для уничтожения инфицированных или раковых клеток.

GAS7 экспрессируется во многих типах клеток, но его роль в деформации мембраны изучена не до конца. "Мы не знаем функцию GAS7 в макрофагах, которые сильно зависят от фагоцитоза", — поясняет профессор Сиро Суэцугу, руководивший исследованием.

Исследование показало, что присутствие GAS7 может маркировать участки мембраны макрофага, которые деформируются в фагоцитарные чаши. При воздействии на макрофаги зимозаном (модельным микробным агентом), ученые обнаружили скопление GAS7 вместе с другими молекулами, указывающими на начало фагоцитоза.

Особый интерес представлял специфический регион в GAS7 — Bin-Amphiphysin-Rvs167 (BAR) домен. BAR-домены отвечают за способность белка изгибать клеточную мембрану. Кристаллографические структуры показали, что BAR-домен GAS7 относится к F-BAR типу и имеет небольшие выступы на поверхности.

"Эти домены формировали филаментозные олигомеры с плоскими поверхностями. Олигомеры были асимметричны из-за двух специфичных для GAS7 петель, так что одна сторона была более положительно заряжена. Мы предположили, что эта сторона может быть поверхностью, связывающей мембрану", — говорит Суэцугу.

Мутации в этих петлях нарушали способность макрофагов к фагоцитозу зимозана. "Наши данные указывают, что олигомеризация и связывание с мембраной GAS7 необходимы для формирования фагоцитарной чаши", — заключил ученый.

GAS7 — лишь один из многих, но важных белков, поддерживающих фагоцитоз. Изучение ролей этих белков поможет понять не только динамику мембраны, но и то, как клетки развивались в многоклеточные организмы. "Дальнейший анализ покажет, как олигомеры GAS7 взаимодействуют с другими белками, регулируя деформацию мембраны при фагоцитозе", — говорит Суэцугу.