Nowa droga wydzielania białek
Większość białek wydzielanych w przestrzeni pozakomórkowej podąża wyznaczoną ścieżką, która obejmuje siateczkę śródplazmatyczną, aparat Golgiego i pęcherzyki wydzielnicze, które łączą się z błoną plazmatyczną. Jednakże stało się oczywiste, że niektóre białka korzystają z niekonwencjonalnej drogi wydzielania białek bez sekwencji sygnałowej w celu wejścia na drogę ER – aparat Golgiego. Powiązany z tym mechanizm nie został wystarczająco dokładnie zbadany i istnieje wokół niego wiele spekulacji. Finansowany przez UE projekt UNPROSEC dotyczył białka wiążącego kwasy tłuszczowe 4 (fatty acid-binding protein 4, FABP4). Jest to białko cytoplazmatyczne wydzielane głównie przez adipocyty, a jego poziom jest podwyższony w przypadku otyłości. Ze względu na niekonwencjonalną ścieżkę wydzielania FABP4 kontroluje metabolizm glukozy w wątrobie i sprzyja miażdżycy tętnic oraz cukrzycy typu 2, co wykazano w modelu mysim. Hamowanie ekspresji tego białka stanowi ważną strategię leczenia chorób metabolicznych. Poznanie mechanizmów związanych z wydzielaniem białka FABP4 jest zatem niezbędne, aby zrozumieć naturę chorób metabolicznych człowieka. Naukowcy uczestniczący w projekcie UNPROSEC zbadali wydzielanie FABP4, ze szczególnym uwzględnieniem zaangażowanych w ten proces związków pośrednich i białek obecnych w pęcherzykach. Analizy biochemiczne i morfologiczne wykazały, że białko FABP4 jest transportowane z cytozolu do przestrzeni zewnątrzkomórkowej przez pęcherzyki, niezależnie od klasycznego szlaku wydzielniczego i procesu autofagii. Naukowcy zauważyli, że nieprawidłowości na drodze endocytozy powodują zatrzymanie transportu FABP4 wewnątrz pęcherzykowych związków pośrednich w kompartmentach endosomów wczesnych. Podobnie nieprawidłowości w transporcie białka przez błonę w kierunku lizosomów powodują zatrzymanie transportu FABP4 wewnątrz pęcherzyków w kompartmentach endosomów późnych, blisko lizosomów. Odkrycia te pokazują, że białko FABP4 jest transportowane drogą endocytozy, a następnie jest uwalniane na drodze egzocytozy przez lizosomy wydzielnicze. Rezultaty projektu UNPROSEC podkreślają plejotropowe działanie mechanizmów zaangażowanych w niekonwencjonalne wydzielanie białek, podkreślając plastyczność maszynerii molekularnej biorącej udział w transporcie białek przez błony. Dzięki zdobyciu wiedzy na temat białka FABP4 możliwe będzie opracowanie przyszłych strategii leczenia różnych chorób metabolicznych.
Słowa kluczowe
Wydzielanie białek, UNPROSEC, FABP4, endocytoza, lizosomy
