Геометрична катализа като механизъм на клетъчно делене - Cuaderno de Cultura Científica
Изследване на UPV/EHU
Изследване, ръководено от групата на мембранната наномеханика на звеното по биофизика на UPV/EHU, даде възможност да се характеризира функционирането на протеин, отговорен за изрязването на клетъчните мембрани. Резултатите от изследването, публикувани в Наука, Те ни позволяват да видим от нова гледна точка основните механизми на клетъчния живот, като сливането и изрязването на клетъчните мембрани. Освен това разработената методология ще помогне за диагностицирането на различни нервно-мускулни разстройства.
Клетките имат серия от специализирани протеини, така че техните мембрани могат да се присъединят (сливат) или отделят (делене), без да губят защитната си роля срещу външната среда. Един от тези специализирани протеини е протеинът динамин, който е отговорен за свиването и деленето на шийките на ендоцитните везикули. Две от основните характеристики на динамина са способността му да се сглобява върху мембрани с висока кривина (мехурчета) и неговата GTPase активност, тоест способността да използва енергията, съхранявана в молекулите на GTP. GTP, съкратено от гуанозин трифосфат, е химично съединение, което играе много важна роля в клетъчния метаболизъм.
Досега се смяташе, че динаминът използва енергията на GTP, за да произведе много силно свиване на шийката на жлъчния мехур, за да постигне нейното делене. Проучването, ръководено от професор Икербаск, Вадим Фролов, за първи път даде възможност да се характеризира действието на делене на динамина в нанометрични мащаби и с голяма времева разделителна способност. „Успяхме да характеризираме минималната функционална единица на динамина.“ - коментира изследователят.
Това изследване направи възможно разделянето на процеса на разцепване на мембраната от динамин на два етапа. Първият, чисто механичен, при който се появява свиване на шийката на жлъчния мехур и втори етап, при който динаминът „функционира като каталитичен център, чрез вмъкване на някои от неговите домейни в мембраната“, обяснява Фролов. "Хидролизата на GTP увеличава вътрешната гъвкавост на молекулата на динамина, като по този начин позволява да се намери оптималната конформация на протеина върху мембраната, за да се осъществи разцепването му. Тази оптимизация е същността на „геометричната катализа“, нов начин за разглеждане на протеиновата активност по време на ремоделирането на мембраната “, добавя той.