Жить или умереть клетке – решают клеточные «рецепторы смерти»

Биологи последовательно приближаются к раскрытию тайны жизни клеток, что поможет бороться с болезнями и смертью человека. По мнению ученых, важную роль в этом должны сыграть исследования механизма работы клеточного «рецептора смерти».

Жить или умереть клетке – решают клеточные «рецепторы смерти»

«Рецептор смерти»

Хотя словосочетание «рецептор смерти» звучит пугающе, оно всего лишь означает белок на клеточной мембране.

До недавнего времени ученые считали основной и единственной его ролью вызывать апоптоз – запрограммированную клеточную смерть. Но как показывают новые иследования – все намного сложнее.

«Рецептор смерти» не убивает клетку, но участвует в вынесении ей смертного приговора. Впрочем, приговор может быть и оправдательным.

Жертва части ради целого

Апоптоз – это программируемая клеточная смерть. Таким путем уничтожаются клетки, зараженные вирусом, непоправимо поврежденные и постаревшие. Это естественный процесс, постоянно идущий в тканях, в отличие от некроза.

В ядре клетки, которая встала на путь апоптоза, уплотняется хроматин, состоящий из ДНК и белков. Само ядро в конце концов распадается на фрагменты. Затем и вся клетка делится на отдельные куски. Каждый фрагмент умирающей клетки заключен в мембрану, внутри этого пузырька содержимое клетки переваривается лизосомами. При этом не повреждаются окружающие клетки.

Рецепторы смерти (они различаются на разных клетках) относятся к семейству белков – факторов некроза опухоли. Все они содержат характерный домен – определенную последовательность аминокислот, называемую доменом смерти. Этот домен позволяет рецепторам запускать апоптоз.

Организму необходимо уничтожать клетки, зараженные вирусом, поврежденные внешними агентами, накопившие поломки ДНК вследствие старения. Для их уничтожения и включается механизм апоптоза – запрограммированной смерти. Процесс «самоубийства» клетки проходит очень аккуратно.

Чтобы не навредить окружающим здоровым клеткам, она просто разбирается на части, окруженные кусочками клеточной мембраны.

В принятии решения об апоптозе ключевая роль принадлежит «рецептору смерти», но помимо него в этом процессе еще много участников. Чтобы рецептор начал работать, ему надо тримеризоваться (объединить три молекулы в одну) и связаться с молекулами-лигандами, которые меняют пространственную структуру белка.

Убить или отрегулировать?

В биохимическом понимании лиганды – это молекулы, возбуждающие определенные типы белков-рецепторов.

После тримеризации и связи с лигандами «рецептор смерти» активирует различные белки-адаптеры. И вот, как выяснилось, именно на этом этапе решается судьба клетки. В зависимости от того, какие белки вступили в игру, события могут развиваться по двум разным путям. А есть и белок RIP 1 (receptor-interacting protein 1), который служит «тумблером» для переключения сценария на «смерть» или на «жизнь».

На пути к смерти – апоптозу – белки-адаптеры запускают каскад биохимических реакций, в которых основную роль играют каспазы. Это семейство ферментов, расщепляющих белки. Они в конце концов просто разрезают белки, и клетка распадается на части.

По другому сценарию, в котором работают иные белки-адаптеры, клетка остается жить. В ней также запускается каскад реакций, но результат их состоит в регуляции клеточного деления. То есть «рецептор смерти» вызывает не только апоптоз, но и массу других процессов жизнедеятельности.

Использовать механизм смерти ради жизни

Ученым известны многие белки-участники этих процессов, но далеко не все. Если окончательно разобраться в механизмах событий, вызываемых «рецептором смерти», то можно будет использовать его для поиска новых путей лечения разных заболеваний.

Стратегия таких путей будет состоять в том, чтобы использовать рецептор и связанные с ним молекулы в качестве мишеней для действия лекарств.

После 50 лет
Понравилась статья? Поделиться с друзьями
Добавить комментарий