Жить или умереть клетке – решают клеточные «рецепторы смерти»

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».

«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.
 

НАПИШИТЕ СВОЕ МНЕНИЕ ИЛИ ВОПРОС В КОММЕНТАРИЯХ

2 × 4 =