Учёные раскрыли механизм контроля качества белков в клетках

3D-модели комплекса BiP-GRP94. Автор: UDE/Doris Hellerschmied

Формирование правильной трёхмерной структуры белков в клетках критически важно для их функции и нашего здоровья. Ошибки в этом процессе могут привести к серьёзным заболеваниям. Исследователи из Центра медицинской биотехнологии (ZMB) Университета Дуйсбург-Эссен совместно с национальными партнёрами расшифровали ключевой механизм этого важнейшего клеточного процесса.

В центре открытия — комплекс шаперонов BiP–GRP94, играющий ключевую роль в сворачивании белков в эндоплазматическом ретикулуме — «производственном и контрольном центре» клетки. Исследование было опубликовано в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

«Наше исследование впервые на структурном уровне показывает, как шапероны BiP и GRP94 работают вместе», — объясняет профессор Дорис Хеллершмид (Университет Дуйсбург-Эссен), ведущий автор публикации.

«Мы смогли продемонстрировать, что комплекс поэтапно и согласованно изменяется в процессе выполнения своей функции. Конформационная пластичность комплекса BiP–GRP94, вероятно, является ключом к его способности распознавать и обрабатывать самые разные состояния сворачивания белков».

Используя передовые методы, такие как электронная микроскопия высокого разрешения и биохимический анализ, учёные визуализировали несколько ранее неизвестных конформаций шаперонного комплекса и расшифровали их функциональное значение.

«Наши результаты дают ценные знания о молекулярной машинерии клетки», — говорит доктор Саймон Пёпсел (Университет Дуйсбург-Эссен), соавтор исследования.

«В долгосрочной перспективе эти знания могут способствовать разработке новых терапевтических подходов для заболеваний, связанных с нарушением сворачивания белков — например, некоторых нейродегенеративных расстройств».

Дополнительная информация: Joel Cyrille Brenner et al, Conformational plasticity of a BiP–GRP94 chaperone complex, Nature Structural & Molecular Biology (2025). DOI: 10.1038/s41594-025-01619-0

Источник: University of Duisburg-Essen

Интересный факт: Шапероны — это класс белков, которые помогают другим белкам приобретать правильную трёхмерную структуру. Нарушения в их работе связаны с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и муковисцидоз. Открытие новых механизмов их действия может стать прорывом в лечении этих болезней.