alzheimers
Кредит: CC0 Public Domain

С появлением микроскопии сверхвысокого разрешения ученые могут изучать близкие белковые ассоциации лучше, чем когда-либо прежде. В последнем выпуске eLife, команда Вима Аннаерта (VIB-KU Leuven) объединяет современные методы визуализации для изучения распределения γ-секретазы, белкового комплекса, связанного с обоими Болезнь Альцгеймера и рак.
γ-секретаза представляет собой трансмембранный ферментный комплекс, состоящий из четырех различных белковых субъединиц. Он привлек к себе большое внимание исследователей из-за его связи с болезнью Альцгеймера и раком, но из-за отсутствия разрешения долгое время было трудно непосредственно визуализировать ассоциации белков внутри и между этими комплексами.

«Хотя в последние годы был достигнут огромный прогресс в раскрытии структуры белка γ-секретазы при атомном разрешении, нам все еще не хватало прямых визуальных доказательств его распределения в мембранах живых клеток», — говорит проф. Вим Аннаерт из Центра исследований головного мозга и болезней VIB-KU Leuven.

Его команда изучает молекулярную биологию мембранного транспорта в норме и патологии и воспользовалась достижениями в области микроскопии сверхвысокого разрешения для анализа распределения комплексов γ-секретазы.

Открыть параметры конфигурации

Визуализация отдельных комплексов γ-секретазы

«Учитывая дифракционный предел света, обычная микроскопия ограничена боковым разрешением ~ 200 нм, что означает, что белки, которые находятся ближе друг к другу, невозможно отличить друг от друга», — объясняет Абриль Эскамилла-Айала, доктор философии. студент в лаборатории Аннаерта. «Это резко изменилось с введением суперразрешения и количественной микроскопии. Теперь мы можем реально рассмотреть субклеточные структуры крупным планом и изучить наноразмерное распределение отдельных белков и комплексов в их естественном контексте».

Команда использовала взаимодополняющие стратегии визуализации, чтобы впервые продемонстрировать стехиометрию комплекса γ-секретазы в то время, когда он находится в естественной среде. Они обнаружили, что большинство комплексов, присутствующих на поверхности клетки, являются либо мономерами, либо димерами, тогда как сборки более высокого порядка встречаются редко.

<б> Hotspots

Секретазы, такие как γ-секретаза, отсекают фрагменты других белков, встроенных в клеточную мембрану. Аннаерт и его команда изучили связь между γ-секретазой и двумя ее субстратами (белком-предшественником амилоида и N-кадгерином) и между γ-секретазой и двумя другими секретазами (ADAM10 и BACE1). Они обнаружили ассоциации в пределах 100 нм между γ-секретазой и ее субстратами, но не с другими секретазами, хотя были динамические «горячие точки» для рекрутирования секретазы.

«В отличие от более ранних исследований, наши результаты не поддерживают понятие так называемых мегаассоциаций γ-секретазы с другими секретазами. Скорее, наши результаты предполагают, что» горячие точки «часто посещаются различными секретами», — говорит Annaert. Интересно, что лечение ингибиторами γ-секретазы приводило к уменьшению «горячих точек».

Полученные данные подчеркивают возможности микроскопии сверхвысокого разрешения для изучения распределения и динамики γ-секретазы в мембране в режиме реального времени. Когда дело доходит до его роли в болезни Альцгеймера, Аннаерт полагает, что исследования в области разрешения наноразмеров будут способом продвижения вперед: «Характеризация распределения, ассоциаций и динамики ферментного комплекса в сайтах контактов нейронов даст гораздо более детальное представление о молекулярных механизмах, управляющих болезнь. «




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *