Разгадка белков, связанных с потерей зрения, с помощью исследований глаз мухи
Каждые 6 минут кому-то в мире говорят, что он теряет зрение. Одной из основных причин человеческой слепоты является заболевание под названием пигментный ретинит, которое вызывает прогрессирующую дегенерацию сетчатки и потерю зрения. Примерно десятая часть случаев пигментного ретинита в мире вызвана мутациями в гене родопсина1. Португальские исследователи из института химических и биологических технологий Лиссабонского университета недавно выявили важнейший механизм производства родопсина, светочувствительного белка фоторецепторов, используя в качестве моделей плодовых мушек дрозофил (Drosophila melanogaster) и клетки человека.
Родопсин — это мембранный белок, который распознает фотоны света и участвует в начальных событиях зрения. Мембранные белки необходимы для многих функций наших клеток и производятся в органоиде под названием эндоплазматический ретикулум2 (Endoplasmic Reticulum, ER) - фабрике белков нашей клетки. Когда правильная структура белков не может быть достигнута, это может привести к ряду заболеваний, включая пигментный ретинит.
Исследование, проведенное при поддержке фонда "la Caixa" и опубликованное в журнале EMBO Reports, выявило новый механизм, необходимый для производства родопсина. Производство мембранных белков подразумевает, что они сворачиваются и вставляются в липидную мембрану эндоплазматического ретикулума с помощью специальных молекулярных механизмов. "В нашем исследовании мы разработали метод предсказания и идентификации мембранных белков, которые используют для своего биогенеза недавно идентифицированный механизм производства белков под названием ER Membrane Complex, или EMC", - объясняет Катарина Гаспар, один из авторов исследования.
Проведя анализ протеома3 дрозофилы, исследователи определили белки, биогенез которых может зависеть от EMC. Из 254 предсказанных белков после генетического скрининга, проведенного в глазах личинок дрозофилы, исследователи смогли определить два белка, для биогенеза которых необходим мембранный комплекс ER.
Один из этих белков, Xport-A, оказался ключевым для правильного сворачивания родопсина. Результаты также показали, что EMC действует как машина для вставки Xport-A в мембрану ER. "Теперь мы можем лучше понять, как регулируется производство родопсина, имеющего решающее значение для зрения животных, и роль Xport-A в этом процессе", - добавляет Педро Домингос, другой участник проекта.
Поскольку, как это ни странно, плодовые мушки и люди имеют много общих генов, исследование может помочь открыть новые пути для изучения производства родопсина и дегенерации сетчатки у человека.
Работа проводилась в сотрудничестве с исследователями из Оксфордского университета (Великобритания) и Чешской академии наук (Чешская Республика).
1 Родопсин - основной зрительный пигмент. Содержится в палочках сетчатки глаза человека и по данным недавнего исследования в клетках кожи меланоцитах.
2 Эндоплазматический ретикулум - внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.
3 Протеом - совокупность белков организма, производимых клеткой, тканью или организмом в определённый период времени. Или, более строго, это совокупность экспрессированных белков в данном типе клеток или в организме, в данный период времени при данных условиях. Термин является производным слова «протеин», аналогичным по происхождению слову «геном».
Хотите больше новостей? Подпишитесь на наши новости на Facebook и Вконтакте.
Источник: EurekAlert