Белки - это строительные блоки жизни, играющие важнейшую роль во всех клеточных процессах. Понимание того, как функционируют и регулируются белки, имеет огромное значение для биологии. В течение многих лет ученым было известно, что специфическая химическая модификация, называемая N-концевым ацетилированием, происходит практически во всех белках человека. Однако ее функциональное влияние до сих пор остается загадкой. Теперь новаторское исследование, проведенное под руководством профессора Томаса Арнесена из Университета Бергена, пролило новый свет на роль N-концевого ацетилирования в защите белков и функционировании клеток.
N-концевое ацетилирование: распространенная модификация с загадочной функцией
N-концевое ацетилирование включает в себя присоединение небольшой химической группы, называемой ацетилом, к начальному концу (N-концу) белка. Эта модификация катализируется группой ферментов, известных как N-концевые ацетилтрансферазы (NATs). Несмотря на широкое распространение этой модификации в клетках человека, функциональное значение N-концевого ацетилирования до сих пор остается неясным.
Профессор Арнесен поясняет: "В течение многих лет мы знали, что почти все человеческие белки подвергаются N-концевому ацетилированию, но его функциональное влияние оставалось неопределенным". Он добавляет: "Одной из наиболее распространенных модификаций белков в клетках человека является N-концевое ацетилирование, но его роль до сих пор остается загадочной".
Чтобы разгадать тайну N-концевого ацетилирования, молекулярный биолог Сильвия Варланд начала двухлетний исследовательский проект в Центре клеточных и биомолекулярных исследований Доннелли при Университете Торонто (Канада). Получив грант FRIPRO от Исследовательского совета Норвегии, Варланд использовала революционную технологию CRISPR-Cas9 и мощные скрининговые платформы, имеющиеся в Центре Доннелли, для изучения функциональной роли ферментов NAT человека.
Варланд сосредоточила свое исследование на одном из основных ферментов NAT человека - NatC. Проведя геномный скрининг нокаутных клеток NatC человека, она выявила множество человеческих генов, которые, вероятно, вовлечены в функцию N-концевого ацетилирования. Результаты исследования убедительно свидетельствуют о том, что N-концевое ацетилирование играет ключевую роль в защите белков от деградации, что крайне важно для нормальной жизнедеятельности и подвижности клеток.
Недавно обнаруженная роль N-концевого ацетилирования в защите белков имеет далеко идущие последствия для нашего понимания клеточных процессов. Защищая белки от деградации, N-концевое ацетилирование обеспечивает их стабильность и нормальное функционирование. Этот механизм необходим для поддержания здоровья, долголетия и подвижности клеток.
Профессор Томас Арнесен подчеркивает значение этого открытия: "Это исследование раскрывает фундаментальный аспект регуляции белков и дает ценное представление о важности N-концевого ацетилирования для поддержания клеточного гомеостаза".
По словам Сильвии Варланд, "без вдохновляющей научной атмосферы в Центре Доннелли и финансовой поддержки со стороны Фонда Марии Склодовской-Кюри это исследование не увидело бы свет".
