Белки плазматической мембраны, которые должны быть разрушены, транспортируются в вакуоль, самый большой клеточный отсек в растительной клетке. По этой причине путь транспорта белка от плазматической мембраны к вакуоли является одним из основных путей транспорта в растительной клетке. Клетка создала свою собственную транспортную систему для транспортировки белков: при подготовке к транспортировке белки отпочковываются в виде пузырьков вместе с окружающими мембранами, а затем «маркируются» для доставки специальными белками-модификаторами, называемыми убиквитином, которые доставляются в предназначенное место. адрес. «Точно так же, как пакет, который должен быть отправлен», — говорит Эрика Исоно, прежде чем добавить: «Адрес получателя должен быть сначала написан на пакете, прежде чем он будет отправлен по почте.
Сканер штрих-кода затем считывает адрес, и пакет передается следующему. почтовое отделение до прибытия в пункт назначения ". Аналогичный процесс происходит в растительной клетке, в данном случае на молекулярном уровне: «Наши исследования сосредоточены на клеточной системе, через которую адрес получателя записывается и сканируется на белке груза. Вместо сканера штрих-кода в клетке есть белки. которые могут связываться с молекулами убиквитина.
Как только это происходит, клетка может идентифицировать белки как пакеты и затем транспортировать их ».Молекула убиквитина маркирует белок для транспорта.
Другими словами, он действует как «адресная метка» для белковой упаковки. Транспортные белки распознают и связывают убиквитин и доставляют груз к месту назначения — в вакуоль, где белок может быть расщеплен. Эрика Исоно и ее команда в настоящее время изучают важный шаг в этом процессе маркировки и транспортировки: «Наше исследование демонстрирует, что белок SH3P2 может сначала идентифицировать, а затем связываться с молекулами убиквитина. Мы нашли доказательства того, что он функционирует как белок-адаптер убиквитина», — объясняет участница проекта Мари-Кристин Нагель.
Образно говоря, SH3P2 берет на себя роль сканера штрих-кода. Он обнаруживает помеченный убиквитином пакет и направляет его к следующей станции в транспортной сети — так называемому механизму ESCRT, через который он затем достигает вакуоли. «Белок SH3P2 ранее был известен своей ролью в аутофагии (рециркуляция клеточных компонентов) и в делении клеток. То, что он взаимодействует с убиквитином, является новым», — указывает Мари-Кристин Нагель.
Дополнительный белок играет особую роль в этом процессе и в текущих исследованиях, проводимых биологами в Констанце, — так называемый белок AMSH. AMSH — это фермент, способный удалять убиквитин. «Его точная функция в этой части этапа транспортировки еще полностью не изучена.
Однако мы предполагаем, что AMSH может играть роль в рециркуляции белков», — объясняет Нагель. «Наша гипотеза состоит в том, что AMSH удаляет убиквитин». Этикетка отклеивается, и упаковка с белком возвращается отправителю. Теперь без адреса доставки белок не может быть доставлен в вакуоль для разложения.
Вместо этого он возвращается в плазматическую мембрану.