세포의 재활용 센터에 대한 새로운 발견

동물 및 식물 세포는 모두 손상되거나 불필요한 세포 물질이 제거되는자가 포식에 의존한다. 기질의 분해는 단백질에 의해 이루어진다. 동물에서는 리소좀이라는 세포 소기관과 액포의 식물과 효모에서 발생합니다. 초기에, 분해 단백질은 액포 또는 리소좀에 위치하지 않으며; 오히려 작은 소포의 운반 수용체를 통해 작용 부위로 운반되어야합니다.

rald Platta 박사가 이끄는 RuB (Ruhr-Universität Bochum)의 세포 내 수송 연구 그룹의 생화학 팀은 Vps10 수송 수용체가이 공정에 얼마나 필수적인지 성공적으로 입증했습니다.

두 번째 연구에서 연구진은 소포와 대포의 소포 막 융합을 조절하는 단백질 Vac8을 분석하여 각 부하가 소포의 내부로 방출 될 수 있도록했습니다.

복잡한 기판의 분해에 없어서는 안될

연구진은 식물과 효모에서 분해 단백질 Pro-Pep4를 소포체에서 액포로 향하게하는 운반 수용체 Vps10은 단지 여러 교환 가능한 수용체 중 하나가 아니라는 것을 증명했다. Harald Platta는“Vps10은 Pro-Pep4를 효과적으로 운반하여 세포 자체 성분의 분해 동안 액포의 활동에 크게 기여한다”고 말했다.

인간 세포의 대응 물을 소르 틸린으로 지칭하는 Vps10이 없으면, Pro-Pep4는 효과적으로 소포로 수송 될 수없고 인간에서 카 텝신 D로 불리는 Pep4로 활성화 될 수 없다.

Vps10 없이도 소포에서 가끔씩 작은 단백질 및 리보솜의 분해가 여전히 가능하지만, 퍼 옥시 좀 또는 미토콘드리아와 같은 복잡한 기질의 분해는 Vps10 없이는 더 이상 효과적으로 일어날 수 없으며, 오작동과 관련되어 있으며 Pro-Pep4의 비효율적 인 성숙.

광범위한 결과

Platta는“이 연구 결과는 후속 질문과도 관련이 있습니다. "Pep4는 예를 들어, 식물에 유해한 다양한 진균의 독성을 결정한다. 또한, Pep4는 자발적인 프리온, 즉 특정 유해한 단백질 입자의 형성으로부터 효모 세포를 보호하는 한편, Pep4 활성의 손실은 수명을 단축시킨다. 포유류, 성숙 Pep4 homologue cathepsin D의 결핍은 퇴행성 신경 질환을 유발합니다. 그리고 다양한 형태의 암에서 pro-cathepsin D의 기능 장애가 관찰되었습니다. "

소포와 액막은 서로 융합되어야합니다

두 번째 연구 는 포유류 단백질 플라 코글로 빈, 종양 억제제 및 카테닌과 밀접한 관련이 있는 단백질 Vac8을 분석했습니다 . 후자는 원형질막 에서 세포-세포 접촉을 매개하지만 , Vac8은 수송 소포의 막과 세포 내의 진공 막의 융합을 조절한다. 이들은 분해 단백질을 함유하는 작은 소포 또는 분해 될 기질이 로딩 된 큰 소포이다.

우리가 생각할 수있는 것과는 달리, 막의 융합은 다른 단백질에 결합함으로써 일어나는 것이 아니라, 연구자들이 입증 한 바와 같이 지질의 조정을 통해 일어난다. Harald Platta는“ 연구 과정에서 Vac8 결핍 세포 에서 vacuole의 융합 및 분해 활성이 막 지질 빌딩 블록 올레산 및 글리세롤 의 실험적 추가에 의해 재생 될 수 있음 을 보여줄 수 있었다 ”고 말했다. 연구원들에 따르면, Vac8은 시험 된 모든 기질, 즉 세포질 단백질, 리보솜 및 퍼 옥소 좀의자가 포식 분해 에서 결정적인 역할을하는 이유 입니다.

결과적으로, Vac8은 두 막 사이의 단순한 어댑터 분자로서 작용할뿐만 아니라, 두 막 사이의 접촉을 준비하기 위해 주변 지질의 조성을 정의 할 수도있다. Harald Platta는 미래의 잠재적 인 연구 질문에 대해“이것은 관련된 지질 유형의 정체성에 관한 흥미로운 새로운 질문을 제기합니다.

-요약-

세포의 오토파지에 대한 새로운 연구결과
New findings on the recycling centres of cells

독일 보훔 루르대학(Ruhr-Universität Bochum)의 연구진은 Vps10 운반 수용체가 제거해야 하는 세포로 분해 단백질을 어떻게 보내는지에 대한 새로운 연구결과를 발표했다. 또한 단백질 Vac8을 분석한 연구결과도 발표했다.

동물과 식물 세포는 손상되거나 불필요한 세포를 오토파지(autophagy, 자가 포식)으로 제거한다. 세포 기질의 분해는 단백질에 의해 이루어진다. 동물의 경우에는 리소좀이라는 세포 소기관에서 분비되고 식물과 효소의 경우에는 액포(vacuole)에서 분비된다. 분해 단백질은 작은 소포(vesicle)의 운반 수용체를 통해서 필요한 부위로 운반된다.

이번 연구진은 운반 수용체인 Vps10이 단지 교체 가능한 수용체 중의 하나가 아니라는 것을 증명했다. Vps10은 식물과 효모에서 분해 단백질 Pro-Pep4를 유도하는 역할을 한다. Vps10은 Pro-Pep4를 효과적으로 운반해서 세포 자체의 성분을 분해하는 일을 돕는다. Vps10이 없다면, Pro-Pep4는 효과적으로 소포로 수송될 수 없고 인간의 경우에 카텝신 D(cathepsin D)라고 불리는 Pep4를 활성화할 수 없다.

Vps10이 없어도 소포에서 작은 단백질 및 리보솜을 분해할 수 있지만, 퍼옥시좀(peroxisomes) 또는 미토콘드리아와 같은 복잡한 기질의 분해는 Vps10 없이는 효과적으로 일어날 수 없으며, Pro-Pep4의 오작동과 비효율적인 성숙을 불러온다.

Pep4는 식물에 해로운 다양한 진균의 독성을 결정한다. 또한 이것은 프리온(prion)의 자발적인 형성으로부터 효모 세포를 보호하지만, Pep4 활성이 사라지면 수명을 단축시킨다. 포유류의 경우에, Pep4와 유사한 카텝신 D의 결핍은 퇴행성 신경 질환을 불러온다. 다양한 형태의 암에서 프로-카텝신(pro-cathepsin) D의 오작동이 관찰되었다.

두 번째 연구는 단백질 Vac8을 분석했다. 이것은 포유류 단백질인 플라코글로빈(plakoglobin, 종양 억제제)와 카테닌과 밀접한 관련이 있다. 카테틴은 원형질막에서 세포-세포 접촉을 매개하지만, Vac8은 세포 내의 액포 막(vacuolar membrane)과 수송 소포의 막과의 융합을 조절한다.

생각했던 것과는 달리, 막의 융합은 다른 단백질과의 결합으로 일어나는 것이 아니라 지질의 조절을 통해 일어났다. Vac8 결핍 세포에서 막 지질 빌딩 블록인 올레산과 글리세롤을 추가함으로써 재생될 수 있다는 것을 이번 연구에서 보여주었다. 결과적으로 Vac8이 두 막 간의 간단한 어댑터 분자(adapter molecule)로서 작용할 뿐만 아니라 두 막 간의 접촉을 위해 주변 지질의 조성을 결정할 수 있다는 것을 알게 되었다.