Разгадана тайна подвижности клеток — обнаружен белок, который перезаряжает клеточный "мотор"

Исследование, проведенное в Хельсинкском университете, может помочь в разработке специфических ингибиторов, замедляющих актин-зависимое движение раковых клеток.

Аденозинтрифосфат (ATP), производимый митохондриями, является основным источником энергии для химических реакций в клетках. Человек обычно производит до собственного веса ATP в течение дня.

Основным потребителем ATP во многих типах клеток является актиновый цитоскелет, состоящий из динамичных белковых филаментов, которые обеспечивают силу для движения клеток и изменения их формы. Например, в нейронах и иммунных клетках примерно половина ATP, по оценкам, расходуется на подвижные и морфогенетические процессы, управляемые ATP-зависимым ростом актиновых филаментов. Однако механизм, с помощью которого ATP "загружается" в актин, оставался загадкой.

Исследователи из Института биотехнологии Хельсинкского университета обнаружили, что обильный и эволюционно консервативный белок — циклаза-ассоциированный белок (CAP) — отвечает за перезарядку актиновых мономеров ATP. Он преобразует их в форму, которая может быть использована для подвижных и морфогенетических процессов в клетках.

"Интересно, что уровни циклаза-ассоциированного белка также изменены во многих видах рака. Структурная работа, представленная в этом исследовании, может открыть новые пути для разработки специфических ингибиторов, которые замедляли бы актин-зависимую подвижность раковых клеток", — объясняет постдокторант Константин Коган.

Более того, определив атомную структуру циклаза-ассоциированного белка в комплексе с актином и объединив это с атомными молекулярными симуляциями, исследователи раскрыли точный молекулярный механизм, с помощью которого этот белок катализирует перезарядку актинового мономера.

"Эти открытия не только раскрывают, как ATP загружается в актин в наших клетках, но и объясняют, почему циклаза-ассоциированный белок присутствует во всех эукариотах и так важен для их жизни", — говорит исследователь Томми Котила.