28.05.2012

Для перевозки грузов клетка использует белки-«трансформеры»

Транспортные пузырьки-везикулы клетки могут менять размер и форму в зависимости от того, какую пространственную конформацию примут формирующие везикулу белки, пишет Phys.Org.

Транспорт веществ внутри клетки у эукариот происходит с помощью везикул, мембранных пузырьков-контейнеров, которые перевозят внутри себя разные вещества от одной клеточной органеллы к другой. Но стенки таких везикул состоят не только из липидной мембраны: сверху они ещё покрыты специальными белками, причём эти белки на редкость консервативны и выглядят примерно одинаково что у дрожжей, что у человека.

Транспортные везикулы получаются разными по размеру. В связи с этим возникает вопрос, как разные размеры пузырьков согласуются с белковой оболочкой поверх их мембраны. Структурные исследования показали, что белковые молекулы полимеризуются, образуя регулярную решётку. При этом набор соединений, которыми молекулы соединяются друг с другом, остаётся одним и тем же. Конечно, увеличить везикулу можно добавлением новых элементов, но как быть, если все соединения у всех элементов уже использованы, а объём пузырька увеличить надо?

Исследователи из Европейской молекулярно-биологической лаборатории (Германия) разобрали трёхмерную структуру сферических «клеток», образованных COPI — одним из белков, покрывающих везикулярные мембраны. Как пишут учёные в журнале Science, COPI оказался чем-то вроде трансформера. Когда появлялась необходимость связаться с большим количеством звеньев в решётке, молекулы белка меняли конформацию, и у них появлялись новые точки стыковки — это как если бы у робота, кроме имеющихся четырёх конечностей, возникали ещё две-три. Более того, изменения конформации влияли не только на число контактов, то есть на размер везикулы, но и на её форму. То есть клетка способна создавать нужные перевозочные контейнеры в зависимости от количества груза и его качества.

Ранее уже появлялись работы, в которых исследователи пытались описать структуру мембранно-белковых клеток, используемых для внутриклеточного транспорта. Но до сих пор учёные имели дело лишь с фрагментами везикул, которые к тому же были отчасти искусственными конструкциями. На этот раз исследователям удалось рассмотреть настоящую, природную везикулу в том виде, в котором она присутствует в живой клетке.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА