Белковые конденсаты управляют судьбой клетки

Клетки принимают сложные решения о своем будущем — расти, размножаться, стареть или умирать. Исследователи из ETH Zurich под руководством профессора биологии Ива Барраля обнаружили, что ключевую роль в этом процессе играют белковые конденсаты — молекулярные агрегаты, которые собирают информацию по всей клетке.

Ученые сосредоточились на изучении старения дрожжевых клеток. С помощью микрофлюидики они наблюдали за отдельными клетками в течение их жизненного цикла, который длился 3-4 дня до смерти клетки. Исследователи обнаружили, что с возрастом в клетках формируются два типа конденсатов — P-тельца и Whi3-конденсаты.

«Если мы нарушим один из двух конденсатов, клетки продолжают делиться даже в преклонном возрасте», — объясняет Том Пескетт, первый автор исследования.

Когда ученые искусственно вызвали формирование Whi3-конденсатов, клетки начинали стареть раньше обычного. «Это ясно показывает, что агрегация этих белков влияет на решение клетки уйти на покой», — говорит профессор Барраль.

Конденсаты также влияют на репродуктивное поведение клеток. Старые дрожжевые клетки действительно реагируют на феромоны потенциальных партнеров, но быстро прекращают попытки спаривания. «Это решение обусловлено конденсатами. Если мы предотвратим их формирование, старые клетки реагируют на феромоны так же, как молодые», — подчеркивает Барраль.

Результаты показывают, что сеть конденсатов контролирует два различных решения: прекращение клеточного цикла и отказ от спаривания в старости. «Конденсаты позволяют клетке оценить свой возраст или наличие потенциальных партнеров и соответствующим образом скорректировать свое поведение», — объясняет Барраль.

ИИ: Это исследование открывает новые возможности для борьбы с раком и возрастными заболеваниями, поскольку многие патологические процессы связаны с неправильными клеточными решениями. Возможно, в будущем появятся препараты, целенаправленно влияющие на белковые конденсаты.