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.

*

Химики из Калифорнийского университета в Фуллертоне, опубликовавшие результаты своего исследования в журнале Atmosphere, пришли к такому выводу. В ходе работы учёные зафиксировали резкое увеличение содержания бария, хрома, меди, стронция и свинца — типичных компонентов пиротехнических смесей.

Анализ проб воздуха показал, что во время массовых запусков фейерверков концентрации этих металлов достигают высоких значений, зарегистрированных в мире. Особенно высокие пики фиксируются в ночные часы.

Вдыхаемые частицы могут оседать в лёгких и вызывать воспалительные процессы, окислительный стресс и другие нарушения. С 2020 года исследователи собирают данные, используя чувствительные сенсоры на крышах зданий, которые улавливают частицы, оседающие после салютов.

Учёные подчёркивают, что понимание механизмов воздействия пиротехники на атмосферу может помочь в будущем смягчить вред и разработать более экологичные альтернативы массовым салютам. Ранее стало известно, что загрязнение воздуха влияет не только на органы дыхания, но и на обмен веществ.

Исследования связывают длительное воздействие оксидов азота с хроническим воспалением и нарушением гормонального баланса, особенно в детском возрасте.

Пациенты начали различать звуки уже через месяц после инъекции, а через полгода уровень слышимости улучшился с 106 до 52 децибел, как сообщается в журнале Nature Medicine. В исследовании приняли участие 10 человек в возрасте от 1 до 24 лет, у всех была обнаружена редкая генетическая мутация в гене OTOF.

Эта мутация нарушает выработку белка, который отвечает за передачу звукового сигнала от уха к мозгу. Учёные использовали модифицированный вирус, чтобы доставить рабочую копию гена прямо во внутреннее ухо.

Терапия оказалась наиболее эффективной для детей: семилетняя девочка полностью восстановила слух и через 4 месяца начала свободно разговаривать. Взрослые также продемонстрировали устойчивое улучшение.

Побочные эффекты были минимальными, серьёзных осложнений не зафиксировано. Учёные планируют продолжить исследования и разработать методы лечения нарушений слуха, связанных с другими генами, такими как GJB2 и TMC1.

Ранее было доказано, что потеря слуха и нарушения сна тесно взаимосвязаны не только статистически, но и биологически. Оказалось, что плохой сон может ускорять снижение слуха, а тугоухость, в свою очередь, нарушает сон, усиливая воспаления и стресс.

В статье, опубликованной в журнале Radiology, говорится о том, что рост концентрации мелких частиц (PM2.5) в атмосфере связан с усилением диффузного фиброза миокарда — процесса, при котором сердечная мышца замещается рубцовой тканью.

Учёные проанализировали данные почти 700 пациентов, среди которых были как люди с дилатационной кардиомиопатией, так и здоровые. Уровень фиброза оценивался по специальной МРТ-карте сердца (native T1), а степень загрязнения — по данным ближайших станций мониторинга.

Результаты показали, что даже незначительное увеличение загрязнения (на 1 мкг/м³ в течение года) существенно повышает уровень фиброза, особенно у женщин, курильщиков и людей с гипертонией. Авторы исследования предупреждают, что фиброз миокарда делает сердце менее эластичным и увеличивает риск сердечной недостаточности.

Это означает, что воздух, которым мы дышим ежедневно, может постепенно и незаметно разрушать сердце, даже если оно считается здоровым. Ранее учёные также изучали связь между психотропными препаратами и риском сердечных осложнений.

Некоторые исследования показали, что антидепрессанты могут влиять на электрическую активность сердца, в частности, удлинять интервал QT, что повышает вероятность аритмий.

Эти препараты нового поколения активируют бета-2-адренорецепторы, однако они нацелены на белок GRK2, играющий важную роль в регуляции уровня глюкозы в мышцах. В исследовании, опубликованном в журнале Cell, было продемонстрировано, что такие молекулы способствуют улучшению усвоения глюкозы скелетными мышцами без увеличения уровня цАМФ, что предотвращает тахикардию, гипертрофию и другие сердечные осложнения.

Более того, эти молекулы не снижают чувствительность рецепторов при длительном применении, что делает их многообещающей заменой инъекционным препаратам, таким как агонисты GLP-1. Клинические испытания на людях подтвердили безопасность и хорошую переносимость нового препарата.

Учёные надеются, что GRK-селективные агонисты бета-2-рецепторов станут первыми пероральными средствами нового поколения для контроля диабета и ожирения, сочетающими в себе эффективность и безопасность. Ранее выяснилось, что семаглутид, активное вещество препаратов Ozempic и Wegovy, в редких случаях может привести к потере зрения.

Исследование с участием 350 тысяч пациентов показало, что приём препарата более двух лет увеличивает риск развития ишемической оптической нейропатии в два раза.