Исследователи Медицинского института открытий Sanford Burnham Prebys и Мичиганского университета выяснили, как бета-клетки поджелудочной железы координируют сворачивание молекул проинсулина в правильную трехмерную форму, и что происходит, когда этот процесс дает сбой. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
© Газета.Ru
Белки внутри клеток должны сворачиваться в точную трехмерную структуру, чтобы работать правильно — как лист бумаги для оригами. По мере развития диабета этот процесс начинает давать сбои: неправильно свернутые белки накапливаются внутри клеток и создают стресс, повреждающий бета-клетки, производящие инсулин. Раньше ученые знали, что за контроль сворачивания проинсулина — предшественника инсулина — отвечает белок-шаперон BiP и ряд белков-сопровождающих, но не было ясно, как именно они взаимодействуют.
Чтобы отследить работу BiP, исследователи генетически модифицировали мышей так, чтобы этот белок в бета-клетках нес дополнительную молекулярную метку. Оказалось, что особенно важную роль играет один из партнёров BiP — белок p58IPK. Когда его убирали из клеточных линий, неправильно свернутый проинсулин накапливался сильнее; у мышей без p58IPK бета-клетки производили меньше и проинсулина, и самого инсулина.
Возвращение p58IPK в клетки улучшало сворачивание и транспорт проинсулина, но только при наличии BiP — заменить его p58IPK не мог. И наоборот: избыток одного BiP без p58IPK давал лишь скромный эффект.
«Подобно теннисисту-одиночке, пытающемуся сыграть парный матч, BiP не может справиться в одиночку с поддержанием правильного сворачивания проинсулина», — пояснила соавтор работы Инсук Джан.
«Наши результаты показывают, что сворачивание проинсулина уязвимо к тем же клеточным стрессам, которые вызывают отказ бета-клеток при диабете второго типа», — отметил старший автор Рэндал Кауфман.
Большинство современных лекарств от диабета не устраняют саму проблему сворачивания белка, а лишь помогают тканям усваивать больше глюкозы или заставляют поджелудочную выделять больше инсулина. Авторы считают, что укрепление системы BiP может стать новой стратегией защиты клеток поджелудочной на ранних стадиях болезни.
