Новостная лента

Нобель по медицине за расшифровку автофагії

06.10.2015

 

Нобелевскую премию по медицине 2016 года получил японский ученый Йосінорі Осуми (Yoshinori Ohsumi) за то, что расшифровал механизм автофагії – процесс, который дает возможность нашим клеткам избавляться от протеиновых отходов. Такая «утилизация» (или дословно «самопожерання») устраняет остатки патогенов, избыточные протеины, простые белки, образованные с недостатками, поэтому и важна при определенных недугах, например болезни Паркинсона.

Йосінорі Осуми. Фото: Reuters.

 

Автофагія является своеобразным заводом по переработке мусора в клетке: она обеспечивает клетку энергией тогда, когда в результате голода или стресса имеющейся энергии не хватает для нормального функционирования. Тогда, чтобы получить необходимую силу, клетка начинает переваривать сама себя. Автофагія в эмбрионов приводит к развитию различных типов клеток и тканей.

 

Как клеточный «вывоз мусора» автофагія удаляет или расщепляет бактериальный и вирусный патоген при инфекции. Решающую роль такая утилизация играет для состояния здоровья клетки, из которой устраняет поврежденные или нездоровые протеины и элементы.

 

Еще в 50-х ученые выяснили, что существуют лизосомы – клеточные компартменти, в которых слишком много фермента, что расщепляет протеины. Потом выяснилось, что они могут содержать и расщеплять даже целые клеточные компоненты. Подозревали, что здесь происходит активный процесс «утилизации».

Автофагія: Йосінорі Осуми первым исследовал автофагосоми и гены и белки, которые ими управляют. Изображение: Nobelprize.org.

 

Однако, как именно происходило клеточное очищение и какие этапы оно охватывает, долго не удавалось выяснить. Проблема заключалась в том, что, очевидно, существовал некий промежуточный этап, на котором материалы транспортировали до лизосом, предварительно измельчая. Мішковидні транспортеры не подвергались наблюдению, потому что слишком мало живут.

 

1992 года эту дилемму решил Йосинорі Осуми из Токийского университета. Ученый осмелился ближе исследовать вопрос автофагії, и использовал для этого клетки пивных дрожжей. Идея заключалась вот в чем: если удастся приостановить расщепление мішковидних автофагосом, то они будут сохраняться в течение достаточного времени, и появится возможность ближе исследовать те процессы, которые в них происходят.

 

Чтобы этого достичь, Осуми вырастил такой штамм дрожжей, в котором не было ферментов, которые обычно расщепляют вакуоли и другие клеточные органеллы. Тогда он дал этим клеткам проголодаться, чтобы заставить их переваривать самих себя – именно тогда должны были бы появиться автофагосоми, за которыми охотился ученый.

 

Так и случилось: в течение часа наполненные жидкостью полости клеток заполонили маленькие круглые тельца – автофагосоми. Тогда Осуми впервые поймал этих важных актеров клеточного очищения, создав предпосылки для того, чтобы исследования автофагії продолжались.

 

Потом также произошли важные события: эти клетки дрожжей Осуми подверг действию химикатов, что вызывали случайные мутации в их геноме. Идея была такая: если гены, которые позволяют автофагію и образуют автофагосоми, модифицировать, то клетки их больше не продукуватимуть.

 

Благодаря постоянному повторению спустя годы Осуми удалось идентифицировать первые определяющие для автофагії гены. В результате последующих экспериментов он смог также описать белки, которые их продуцируют. В конце концов, ученому удалось расшифровать общий каскад протеинов и протеиновых комплексов, которые регулируют автофагію в клетке.

 

Благодаря Осуми и разведкам, что основывались на его трудах, сегодня известно, как происходит внутриклеточная утилизация отходов и физиологические функции она выполняет. Как «уборщица» автофагія играет ключевую роль в развитии болезни Паркинсона, а также рака.

 

«Автофагія известна уже 50 лет, но ее фундаментальное значение для физиологии и медицины впервые осознали лишь благодаря исследованиям Йосінорі Осуми, они изменили парадигму 90-ых годов, – говорится в пояснении Нобелевского комитета. – За свое открытие Осуми получает нынешнюю Нобелевскую премию по физиологии и медицине».

 

 

Medizin-Nobelpreis für Autophagie-Entschlüsselung

Nobel Foundation, 04.10.2016

Зреферувала Соломия Кривенко

You Might Also Like

Loading...

Нет комментариев

Комментировать

Яндекс.Метрика