Учёные разгадали тайну сортировки белков в эпителиальных клетках

Для правильного функционирования клеток необходимо точное распределение белков на этих поверхностях. Дефекты в таком распределении могут приводить к различным заболеваниям, включая рак.

Долгое время оставалась загадкой, каким образом белки, предназначенные для апикальной поверхности, сортируются и доставляются туда. Эти белки не имеют характерных фрагментов, указывающих на адрес доставки, как у боковых белков.

Исследователи предположили, что сортировка апикальных белков происходит на основании их физических характеристик, в частности по размеру цитоплазматических доменов. Этот процесс происходит в аппарате Гольджи, который выполняет роль «почтовой службы» для доставки белков к нужным участкам клетки.

Для проверки гипотезы были изменены размеры хвостов трёх репрезентативных апикальных белков и проанализирована их дальнейшая сортировка. Эксперименты показали, что удлинение цитоплазматических хвостов нарушает процесс сортировки белков: они больше не попадают на апикальную поверхность, а доставляются к боковым участкам клетки.

Это наблюдение подтвердило теорию, что короткие хвосты необходимы для правильной транспортировки к апикальной мембране. Также исследование выявило, что аппарат Гольджи сортирует белки по размеру, разделяя крупные и мелкие белки в разные области, что объясняет точность доставки.

Наблюдения с помощью микроскопии сверхвысокого разрешения показали, что длинные цитоплазматические хвосты блокируют доступ к специализированным областям Гольджи, ответственным за апикальную транспортировку. Открытие этого механизма является важным шагом в понимании того, как клетки распределяют поляризованные белки.

В дальнейшем это поможет изучить нарушения в этом процессе, связанные с такими заболеваниями, как рак. *Исследование опубликовано в журнале Nature Cell Biology.

*

В работе рассматриваются механизмы воспаления — это естественная реакция иммунной системы на инфекции, повреждения и токсины. При хроническом течении воспаление может привести к развитию серьёзных заболеваний, таких как болезни сердца, нейродегенеративные расстройства, артрит и рак.

Малина содержит биологически активные вещества, в частности полифенолы — антоцианы, флавоноиды и эллаговую кислоту. Эти соединения обладают противовоспалительными и антиоксидантными свойствами, они могут влиять на ключевые сигнальные пути в организме, связанные с воспалением.

Авторы исследования отмечают, что компоненты малины могут подавлять выработку противовоспалительных молекул и снижать активность процессов, которые лежат в основе хронических заболеваний. Также есть предположения о потенциальных защитных эффектах для сердечно-сосудистой системы, мозга и обмена веществ.

Ранее учёные выяснили, что клюква помогает защищать зубы и дёсны от кариеса и воспаления.

Этот вывод сделали исследователи, чья статья опубликована в журнале Journal of the American Heart Association (JAHA). В работе использовались данные более чем 460 тысяч взрослых участников проекта UK Biobank.

За участниками наблюдали в течение почти 14 лет, фиксируя новые случаи заболеваний клапанов сердца — состояний, при которых клапаны становятся жёсткими или начинают пропускать кровь, нарушая нормальный кровоток. Результаты показали, что у людей с выраженным чувством одиночества риск таких заболеваний был на 19 процентов выше, чем у тех, кто не испытывал его.

Например, вероятность сужения аортального клапана увеличивалась на 21 процент, а недостаточности митрального клапана — на 23 процента. При этом социальная изоляция (например, малое количество контактов) не показала значимой связи с риском — важным оказался именно субъективный опыт одиночества.

Учёные подчёркивают, что эффект сохранялся даже с учётом генетических факторов и привычных рисков, таких как курение, лишний вес и низкая физическая активность. При этом часть связи объяснялась образом жизни: у одиноких людей чаще встречались неблагоприятные поведенческие факторы.

Авторы работы отмечают, что одиночество — это не просто эмоциональное состояние, а фактор, способный влиять на физическое здоровье. Они считают, что работа с этим состоянием может помочь замедлить развитие заболеваний сердца и снизить потребность в хирургических вмешательствах.

Ранее учёные выяснили, что нарушения режима сна повышают риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Автор отмечает, что одна из глобальных задач, указанных Семёновым, — повышение электровооружённости труда в технологически развитых странах — уже решена. Там этот показатель вырос в десять раз.

При этом в мировом масштабе уровень электровооружённости куда более скромный: цифра, названная в статье 1961 года — одна десятая киловатта на одного жителя Земли — возросла лишь вчетверо, как говорится в публикации. Семёнов отдельно отмечал роль термоядерной и солнечной энергетики, которые приближают человечество к указанным академиком «десяти киловаттам на каждого жителя Земли».

Ещё один вопрос, который затрагивал Семёнов, — развитие индустрии синтетических материалов. В перспективе это должно закрыть потребность людей в доступной одежде и предметах быта, а в случае промышленности — в материалах для строительства.

Мировое производство синтетических материалов сейчас достигло той планки 20-кратного увеличения, которую поставил советский учёный, пишет Разумов. Семёнов также считал, что использование синтетических материалов вместе с доступной электроэнергией позволит организовать сельскохозяйственное производство, которое сможет приблизить решение проблемы голода в масштабах планеты.

«И всё же удивительным образом его взгляд из прошлого оказался во многом дальновиднее, чем взгляд людей, живущих в том будущем, которое он предрекал», — заключает Разумов в статье, посвящённой 130-летию со дня рождения академика. Николай Семёнов — первый советский учёный, удостоенный Нобелевской премии.

Академик получил её в 1956 году за разработку теории цепных реакций.

Результаты исследования опубликованы в журнале Food & Function (F&F). В эксперименте участвовали 568 человек, среди них были пациенты с макулодистрофией и здоровые участники.

Специалисты изучили их рацион и оценили взаимосвязь между потреблением кальция и состоянием зрения. Выяснилось, что у людей, которые потребляли больше кальция, риск заболевания был почти в два раза ниже.

Особенно заметный эффект был у тех, кто получал кальций из молочных продуктов. Регулярное употребление молока и йогурта было связано со значительным снижением риска макулодистрофии.

При этом кальций из растительных источников, например, из овощей и бобовых, не оказал значимого влияния. Авторы подчёркивают, что их данные особенно важны для людей с низким потреблением кальция.

Они считают, что включение молочных продуктов в рацион может стать простым способом поддержания здоровья глаз и снижения риска возрастных нарушений зрения. Ранее учёные выяснили, что низкий уровень магния способствует развитию диабетической ретинопатии.