Førstehjelp for stressede proteiner

Celler beskytter seg med to "redningsteam" mot skadelige radikaler

Solbrenthet er cellestress. Fordi UV-lys genererer skadelige oksygenradikaler i cellene. © Kelly Sue DeConnick / CC-by-sa 2.0
lese høyt

Sidejob Helpers: Cellene våre forsvarer seg mot oksidativt stress med en smart dobbel strategi: Hvis det normale chaperonproteinets beskyttende protein faller ut på grunn av altfor aggressive oksygenradikaler, blir en andre redningsstyrke aktiv og beskytter cellens egne proteiner mot skadelige konsekvenser, fant forskere nå har.

De fleste forbinder oksygen med positive ting: hver eneste celle i kroppen trenger det. Når oksygen forekommer i form av reaktive radikaler, er det imidlertid ekstremt skadelig for kroppen. Disse aggressive oksygenforbindelsene dannes når UV-lys treffer celler eller gjennom kjemiske stoffer som finnes i sigarettrøyk, for eksempel. Man snakker da om oksidativt stress. Han angriper genomet eller endrer folding av proteinene slik at de ikke lenger kan utføre oppgavene sine.

Normalt er en celle bevæpnet mot slike angrep: Hvis et protein truer med å komme ut av form, skynder "redningsproteiner", såkalte chaperones, inn. De holder det trengende proteinet så tett at det ikke kan miste brettet. Men denne cellulære redningstjenesten mislykkes når radikal oksygen er involvert. Fordi radikalene også frarøver cellene til deres viktigste energibærere, ATP-molekylene. Uten ATP mangler imidlertid chaperonene drivstoff for arbeidet sitt - de kan ikke lenger forhindre at de skadede proteinene bretter seg ut.

Under oksidativt stress (nedenfor) endrer Get3 form, binder seg til tre andre Get3-proteiner og fungerer som en chaperone for å beskytte proteiner. © Wilhelm Voth / Universitetsmedisinsk senter Göttingen

Redningshjelper i sidejobben

Men som Blanche Schwappach ved University Medical Center Göttingen og hennes kolleger nå fant, har cellene fremdeles en nødplan. De oppdaget at et protein som heter Get3 spretter når de faktiske redningsmannskapene er deaktivert av radikal oksygen. Get3 har vanligvis en annen jobb i cellen. Når den angripes av reaktivt oksygen, forvandler den seg selv til en proteinbesparende, og etterlater den opprinnelige oppgaven.

På sporet av Get3 kom forskerne da de undersøkte gjærceller som mangler dette proteinet. "Celler uten Get3 har en bemerkelsesverdig mangel, " sier Schwappach. Disse cellene er spesielt følsomme for oksidativt stress. Vanligvis er Get3 ansvarlig for å forankre visse proteiner i cellens membraner. Denne funksjonen har ingenting med oksidativt stress å gjøre. I arbeidet deres fant forskerne imidlertid at Get3 endrer sin folding grunnleggende når den ble utsatt for oksygen. I denne tilstanden var Get3 i stand til å redde andre proteiner fra å miste brettet, så det fungerte som en chaperone. utstilling

Førstehjelp uten ATP

I motsetning til den mobile redningstjenesten gir Get3 sin førstehjelp uten ATP. Det kan derfor også hjelpe andre proteiner med oksidativt stress. Det er derfor det fungerer i et team: fire eller flere Get3-chaperoner samles og tar vare på et skadet protein. "Det er avgjørende at Get3 kan bytte mellom sine to bretter og funksjoner, " sier Wilhelm Voth, forsker ved G ttingen University Medical Center og University of Michigan. "Endring av radikal oksygen er reversibel."

Proteinforskerne har oppdaget at Get3 tilhører en spesielt fascinerende gruppe proteiner: i løpet av evolusjonen har de påtatt seg en andre oppgave bortsett fra deres faktiske funksjon, som ofte er helt annerledes enn den første. Avhengig av dine behov, kan du gjøre den ene eller den andre jobben. "Som ambulansepersonell fungerer det som det bare var i Nebenjob, sier Schwappach. (Molecular Cel, 2014; doi: 10.1016 / j.molcel.2014.08.017)

(University Medical Center G ttingen - Georg-August-Universit t, 01.12.2014 - NPO)