11 февраля 2024, 12:00

Найдена новая форма жизненно важных белков — актинов

Нормальное функционирование ядра определяет жизнь и развитие клеток, органов, всего организма в целом, а малейший сбой приводит к заболеваниям. Лишь доскональное изучение механизмов функционирования всех ядерных компонентов позволит надеяться на то, что в будущем удастся не только понять причины многих тяжелых заболеваний, но, возможно, и предотвратить их.

«Актин — один из наиболее распространенных белков. Он может существовать как в глобулярной форме (G-актин), так и в фибриллярной (F-актин), возникающей, когда молекулы G -актина, соединяясь друг с другом, образуют длинную цепь, похожую на бусы. Больше всего F-актина в мышечных клетках. Во многом благодаря актину происходит сокращение и растяжение мышц, что является главным механизмом работы внутренних органов и движения тела. Кроме того, F-актин содержится в цитоплазме каждой клетки организма, участвуя во многих жизненно важных процессах, в частности, он составляет основу цитоскелета — каркаса клеток, играет значимую роль при клеточном делении, клеточной подвижности и других процессах», — рассказал один из авторов научной работы, научный сотрудник Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ Юрий Рижиков. 

По его словам, существование ядерного актина долгое время считалось недоказанным, однако с развитием новых методов исследования стало ясно, что он играет решающую роль в формировании хроматина, геномного и эпигенетического ландшафта, регуляции транскрипции и репарации ДНК. Ядерный актин имеет определяющее значение не только для функционирования отдельной клетки, но также для установления судьбы клетки и дифференцировки тканей и органов во время развития. Нарушения в архитектуре ядра, хроматина и генома могут явиться началом развития многих, в том числе онкологических заболеваний. 

Известно, что в ядре актин находится в глобулярной G-форме и полимерной форме. Про полимерную форму ядерного актина пока известно совсем немного: она всегда присутствует в ядре, при стрессах и заболеваниях ее количество существенно увеличивается, но про ее структуру на сегодня можно сказать лишь то, что эта форма не является F-актином. Как же она образуется?

«При прогревании до 50–60 °С или длительном хранении при 4 °С “в пробирке” глобула G-актина частично разрушается, а образовавшиеся структуры полимеризуются, однако совсем не так, как G-актин, и свойства образовавшегося полимера существенно отличаются от F-актина. Полученный в ходе нашей научной работы так называемый “инактивированный актин” может стать модельной субстанцией для изучения свойств ядерного актина», — пояснили ученые.

Дальнейшие исследования «инактивированного актина», возможно, прольют свет также на механизм возникновения и структуру полимерной формы ядерного актина, что явится важным шагом к пониманию функционирования живой клетки.

Работа опубликована в журнале Biochemical and Biophysical Research Communications.

Источник:  Пресс-служба МФТИ

Публикации из новости

Читайте также

Соседние с опухолью клетки отличаются от здоровых клеток человеческого тела
Международный коллектив представил результаты исследования о воздействии раковых образований на соседние ткани. Ранее это воздействие детально не изучалось. Полученные данные помогут разработать более эффективные методы лечения онкологических заболеваний и создать лекарственные препараты нового поколения.
Исследования рака
Клеточная биология
Молекулярная биология
Онкология
24 января 2024
Усовершенствованные плазмиды облегчат получение терапевтически значимых белков
Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН усовершенствовали конструкцию генетического вектора, с помощью которого в клетках млекопитающих можно синтезировать белки, используемые для лечения различных заболеваний, например гемофилии и бесплодия. Авторы уменьшили размер генетической конструкции на одну треть таким образом, что уровень биосинтеза модельного белка увеличился на 20%, сохранив а способность векторной плазмиды поддерживать постоянный уровень биосинтеза белков в течение 60 дней практически не изменилась.
Генетика
Клеточная биология
Молекулярная биология
26 ноября 2023
Стареющие клетки с высоким уровнем белка p16 препятствуют омоложению тканей
Накопление клеток с большим количеством белка p16 препятствует омоложению тканей. К такому выводу ученые пришли после экспериментов, которые показали: если удалить «стареющие» клетки, богатые р16, то культуры, проходящие процедуру ре-программирования, приобретают признаки стволовых клеток эффективнее, возвращая свою «молодость». Это открытие поможет в разработке подходов для замедления старения и увеличения продолжительности и качества жизни.
Клеточная биология
Молекулярная биология
Цитология
13 октября 2023
Разработан способ редактировать гены некодирующих РНК
Ученые нашли способ редактирования генов некодирующих РНК с помощью системы CRISPR/Cas9. Некодирующие РНК регулируют работу генов, участвуют в передаче сигналов внутри и между соседними клетками, а также вовлечены в развитие наследственных, инфекционных (ВИЧ, гепатиты В, С), иммунологических и опухолевых заболеваний. Полученные данные помогут разобраться в механизмах этих болезней, а также предложить новые подходы к их лечению.
Генетика
Клеточная биология
Молекулярная биология
27 сентября 2023
МикроРНК в везикулах стволовых клеток помогли разрешить фиброз легких
Хотя их профилактическое введение не спасло животных от повреждения легких, вылечить уже имеющееся заболевание они все же смогли
Клеточная биология
Медицина
Молекулярная биология
Патофизиология
13 июля 2023
Белок-защитник может лежать в основе нейродегенеративных болезней и старения
Ядерный белок-регулятор ситруин-6 оказался центральным регулятором активности клеточных «энергостанций»-митохондрий в головном мозге. Без него эти органеллы не смогли обеспечить нормальную работу нейронов
Клеточная биология
Молекулярная биология
Нейробиология
14 февраля 2023