Исследование раскрывает молекулярный механизм "эритрофагии"

Команда исследователей под руководством Чжана Хуна из Института биофизики Китайской академии наук впервые раскрыла молекулярный механизм, с помощью которого механически чувствительные ионные каналы опосредуют кратковременный выброс ионов кальция (Ca2+), запуская процесс деградации повреждённых фрагментов эндоплазматического ретикулума (ЭР) — так называемую «эритрофагию». Это открытие предоставляет новые направления для разработки методов лечения заболеваний, связанных с дисфункцией ЭР.

Исследование показало, что при стрессе (длительном голодании, нарушении гомеостаза холестерина или повреждении высокими концентрациями Ca2+) в пластинчатых субдоменах ЭР с высоким содержанием кальция происходит расширение, после чего эти участки оборачиваются аутофагосомами для деградации. Ключевым открытием стало то, что мембраны этих аутофагосом формируются непосредственно из самого ремоделируемого ЭР, а не по классическому пути аутофагии. Процесс зависит от синергии двух белков — рецептора эритрофагии FAM134B и липидированного LC3, но не требует традиционных белков аутофагии ATG14 и ATG9. Механически чувствительные каналы PIEZO1 и TRPV1, сконцентрированные в этих кальций-насыщенных областях, чувствуют изменения концентрации Ca2+, запуская локальный выброс ионов и формируя кратковременный кальциевый транзиент, который инициирует процесс.

Раскрытый механизм селективной деградации фрагментов ЭР с высоким содержанием Ca2+ в условиях стресса предоставляет важные ключи для изучения патогенеза заболеваний, связанных с нарушением кальциевого гомеостаза в ЭР, и поиска потенциальных мишеней для терапевтического вмешательства. Исследование, опубликованное 2 апреля в журнале Molecular Cell, финансировалось Национальным фондом естественных наук Китая и Фондом «Новый краеугольный камень».