Протеасома расщепляет белки, помеченные клеткой для деградации, в процессе, называемом протеолизом. Дисфункция протеасомы наблюдалась при заболеваниях многих физиологических систем, от иммунной, нервной и сердечно-сосудистой систем до процессов старения всего организма.
Все больше исследований показывают, что, как швейцарский армейский нож со скрытыми инструментами, протеасома может выполнять дополнительные функции, не связанные с протеолизом.ДНК организована в ядре в виде комплексов с белком ядра в форме, называемой хроматином.
Вообще говоря, слабо упакованный хроматин или эухроматин позволяет транскрибировать ДНК и экспрессировать гены, тогда как плотно упакованный гетерохроматин предотвращает экспрессию генов.В экспериментах с дрожжевыми клетками Хогю Дэвид Со, аспирант лаборатории Дэёуп Ли, обнаружил, что протеасома может индуцировать образование гетерохроматина в некоторых частях генома, но не дает ему распространяться в другие регионы.
Удивительно, но мутации в протеасоме, которые выявили эффекты протеасомы на хроматин, не повлияли на протеолиз, а это означает, что протеасома влияет на гетерохроматин посредством активности, отличной от протеолиза. Как это происходит, пока неизвестно.«[Протеасома] может воздействовать на белки и перемещать, наклонять, изгибать их», — сказал Со. «Итак, я считаю, что протеасома физически модулирует белки, которые действуют как щит для гетерохроматина.
Вот как я думаю, это может работать».Образование и распространение гетерохроматина представляет интерес в области эпигенетики, потому что изменения в состоянии хроматина клеток в одном поколении потенциально могут передаваться следующему поколению.«[Протеасома] может иметь некоторое влияние на наследование эпигенетического программирования, потому что она влияет на распространение гетерохроматина», — сказал Со. «Я не совсем уверен, как это может сработать, потому что существует очень много способов, которыми он может действовать, но я уверен, что это может оказать некоторое влияние на эпигенетическое программирование».На данный момент команда сосредоточена на понимании того, как протеасома регулирует гетерохроматин в организмах помимо дрожжей, включая мышей и человеческие клетки.
«Протеасома взаимодействует практически с каждым белком в нашем организме в отношении функции деградации белков», — сказал Ли. «Мы считаем, что наша работа — это всего лишь проблеск того, на что способен этот белок … Анализ функций протеасом определенно поможет разработать терапевтические стратегии для лечения различных заболеваний, таких как неврологические заболевания и рак».