Новое химическое соединение для блокировки эндоцитоза у растений

Эндоцитоз — процесс, с помощью которого клетки растений поглощают важные вещества. Он необходим для усвоения питательных элементов, передачи клеточных сигналов и взаимодействия растений с микроорганизмами. Изучать эндоцитоз методами классической генетики сложно из-за его жизненной важности. Хорошей альтернативой являются низкомолекулярные соединения, нацеленные на этот процесс, но для растений их не хватало. Международная группа учёных из нескольких центров VIB, Гентского университета и Свободного университета Берлина под руководством профессора Дженни Русиновой (VIB-UGent Center for Plant Systems Biology) обнаружила новое химическое соединение, блокирующее эндоцитоз.

Как заблокировать эндоцитоз

С помощью химической генетики ранее было идентифицировано низкомолекулярное соединение ES9, ингибирующее эндоцитоз у растений (Arabidopsis) и плодовых мушек (Drosophila). К сожалению, это соединение вызывает закисление внутренней среды клетки, что полностью блокирует эндоцитоз и делает его малопригодным для специфических исследований. Однако были предположения, что ES9 может связываться с клеточным аппаратом, необходимым для эндоцитоза. Теперь международная команда под руководством профессора Дженни Русиновой (VIB-UGent) обнаружила, что ES9 связывается с клатрином — белком, играющим ключевую роль в формировании окаймлённых везикул (маленьких «органелл» в клетках). Это взаимодействие подтвердили дальнейшие исследования связывания in vitro и рентгеноструктурный анализ.

Благодаря экспертизе в химии команды доктора Йохана Винне (Гентский университет), ES9 было модифицировано и превращено в новый аналог ES9-17. Он сохранил способность связываться с клатрином, но перестал закислять внутреннюю среду клетки.

Международное сотрудничество ведёт к новым открытиям

Профессор Дженни Русинова (VIB-UGent) подчёркивает совместный характер исследования: «В этом проекте объединились учёные с разным опытом и бэкграундом: клеточные биологи растений и животных, химики, эксперты по протеомике и структурные биологи. Это исследование ясно показывает, что подобные междисциплинарные проекты химической генетики имеют большой потенциал для значительного ускорения новых открытий в биологии».

Профессор также отмечает важность их находки: «Идентификация ES9-17 открывает несколько новых возможностей в изучении клатрин-опосредованного транспорта у растений. Например, ES9 и ES9-17 предоставляют химические «каркасы» для поиска веществ, которые будут ещё эффективнее блокировать функцию клатрина и, как следствие, эндоцитоз. Это позволит углубить наше понимание жизненно важных процессов у растений».