Изследователи от Колумбийския университет изследват функционирането на мембранния протеин LRP2, открит в клетките
Обикновено LRP2 е на повърхносттаклетъчна мембрана, чакаща възможност да улови преминаваща молекула. След като протеин се свърже с молекула, клетката абсорбира частта от повърхността си, съдържаща протеина, образувайки вътрешна везикула, наречена ендозома. След това LRP2 освобождава молекулата вътре в клетката и ендозомата връща протеина обратно на повърхността.
За да разберете как работи този "ферибот",Изследователите са събрали проби от протеина LRP2 от 500 бъбрека на мишка. Те поставят част от протеина в разтвор с рН 7,5, което съответства на извънклетъчното пространство, и част в разтвор, който имитира ендозоми, с рН 5,2. Използвайки криоелектронен микроскоп, те направиха снимки на протеините и след това ги свързаха заедно на компютър, създавайки триизмерни карти на протеина както в отворени, така и в затворени образувания.
3D моделът показва, че протеинътсе трансформира от по-отворена структура при почти неутрално рН извън клетката в натрупана форма при киселинно рН вътре в клетката. Тези промени във формата позволяват на LRP2 да улавя молекули извън клетката и да ги освобождава вътре в нея. Изследователите предполагат, че заредените калциеви атоми поддържат протеина отворен при извънклетъчно рН. Но когато pH спадне поради притока на водородни йони в ендозома, последният измества калция, което кара протеина да се свие.
Отворено и затворено състояние на протеина LRP2. Изображение: Andrew Beenken et al., Cell
Когато LRP2 протеините не съдържат мутации, те успяватподдържат молекулярния баланс, например в кръвта и мозъчната тъкан, отбелязват авторите на изследването. Но когато има дори малки промени в огромната молекулярна анатомия на LRP, тези протеини допринасят за развитието на заболявания.
Неправилното функциониране на протеини в бъбреците може да причинихронично бъбречно заболяване, синдром на Donne-Barrow и редица фатални нефрологични състояния при новородени. Нарушенията в мозъка допринасят за развитието на болестта на Алцхаймер. Разбирането как работи този сложен молекулярен механизъм ще помогне при лечението на различни заболявания, казват учените.
Прочетете още:
Мощно изригване избухна на Слънцето: вече засегна Земята
Средновековна крепост случайно открита в гората: находката изненада учените
Учените откриха ново генетично заболяване при децата: как се проявява
На корицата: две състояния на протеина LRP2. Изображение: A. Fitzpatrick, A Beenken, L. Shapiro, Columbia's Zuckerman Institute