Учёные обнаружили кислотный нанослой на поверхности лизосом в живых клетках

Кислотность вблизи лизосом регулирует их позиционирование через адаптер динеина RILP. Автор: Nature Cell Biology (2026). DOI: 10.1038/s41556-025-01855-y

Лизосомы — это мембранные органеллы, чья кислая внутренняя среда (pH 4.5–5.0) необходима для процессов деградации. Известно, что эта внутренняя кислотность регулирует функции на цитозольной стороне, такие как слияние/деление мембран, движение и формирование сайтов контакта мембран.

Однако то, как информация о внутренней кислотности передаётся цитозольным эффекторам, оставалось загадкой, а пространственно-временной профиль любого сигнала pH вблизи лизосом (pH_jx-LY) был неизвестен. Отсутствие инструментов для измерения pH_jx-LY являлось серьёзным препятствием, поскольку исследования были почти исключительно сосредоточены на внутрилизосомном pH (pH_i-LY).

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Cell Biology 21 января, команда под руководством профессора Тана Вэйхунга и профессора Цю Липин из Ханчжоуского института медицины Китайской академии наук, а также профессора Сюй Хаосиня из Чжэцзянского университета, разработала пропорциональные ДНК-наноустройства, стабильно закреплённые на цитозольной стороне мембран лизосом. Эти устройства позволяют количественно измерять pH_jx-LY в живых клетках.

Исследователи обнаружили, что на внешней поверхности всех лизосом существует стабильный кислотный слой толщиной до 21 нанометра. Для создания и поддержания этого кислотного нанослоя необходим лизосомный канал оттока ионов водорода TMEM175. Учёные выяснили, что именно pH_jx-LY, а не pH_i-LY, опосредует зависимую от TMEM175 и чувствительную к питательным веществам регуляцию движения и распределения лизосом.

Более того, исследователи идентифицировали адаптерный белок RILP, который связывает Rab7 с моторными белками динеинами, в качестве сенсора pH вблизи лизосом, опосредующего ретроградный транспорт органелл.

В моделях болезни Паркинсона лизосомы в соме (теле нейрона) демонстрировали значительно более кислый pH_jx-LY, что указывает на потенциальную связь с нейродегенеративным патогенезом. Кроме того, усиленный кислотный нанослой на поверхности лизосом способствовал формированию сайтов контакта мембран между лизосомами и эндоплазматическим ретикулумом, что открывает новый механизм регуляции взаимодействий органелл.

Это исследование раскрывает существование и функциональную значимость pH_jx-LY нанослоя и предоставляет механизм, с помощью которого внутренняя кислотность регулирует ключевые функции на цитозольной стороне. Оно открывает новые пути для терапевтических вмешательств, направленных на патологии, связанные с органеллами.

Источник: Китайская академия наук