Transport komórkowy i recykling białek
Rzęski, włoskowate wypustki na powierzchni komórki, pełnią u ssaków szereg funkcji, takich jak czucie chemiczne czy transdukcja sygnałów. Enzym Arl13b (proteina podobna do czynnika ADP-rybozylacji 13B) uczestniczy w formowaniu i utrzymaniu rzęsek. U ludzi mutacje genu Arl13b powodują zespół Joubert, rzadkie zaburzenie pracy móżdżku. Objawy obejmują utratę napięcia mięśniowego, nieprawidłowy rytm oddechu i umiarkowane upośledzenie umysłowe.Ostatnie badania wskazują, że Arl13b może pełnić ważną rolę w transporcie materiałów w pęcherzykach błonowych (transporcie endocytotycznym). Finansowany ze środków UE projekt "Rola Arl13b w transporcie endocytotycznym" (ARL13B TRAFFICKING) miał na celu określenie roli funkcjonalnej i regulacyjnej tego enzymu będącego guanozyno-5'-trifosfatazą (GTPazą). Posługując się techniką wyciszania genów, uczestnicy projektu odkryli, że Arl13b prawdopodobnie kontroluje etap sortowania we wczesnym endosomie. Przy braku Arl13b nagromadzeniu ulega materiał przeznaczony dla późnych endosomów, np. dekstran. Dochodzi także do spowolnienia recyclingu cząsteczek zależnego od tego endocytotycznego mechanizmu. Analizując efektory i regulatory Arl13b zespół zidentyfikował łańcuch ciężki niemięśniowej miozyny IIA, Myh9. Arl13b oddziałuje z Myh9, aby łączyć się z aktyną. Aktyna, ważne białko tworzące rusztowanie, jest kluczowa dla funkcjonowania rzęsek i endocytozy. Naukowcy zidentyfikowali kolejny efektor Arl13b, podjednostkę egzocystu. Co istotne, kompleks egzocystu uczestniczy w wiązaniu pęcherzyków pochodzących z aparatu Golgiego i endocytarnych kompartmentów odpowiedzialnych za recykling. Niedawne badania wykazały, że egzocyst jest wymagany do tworzenia rzęsek i właściwej lokalizacji przenoszonego przez rzęski materiału. Naukowcy podejrzewają, że te interakcje mają związek z działaniem Arl13b regulującym przenoszenie materiału przez rzęski. Badanie ARL13B TRAFFICKING pozwoliło odkryć dwa istotne czynniki regulujące białka, ważne dla wielu funkcji komórek, lecz w szczególności dla ruchu materiału komórkowego. Mutacje tego białka są przyczyną zaburzeń związanych z pierwszorzędową strukturą rzęsek. Wyjaśnienie tych mechanizmów molekularnych umożliwi opracowanie terapii celowanej takich chorób.
Słowa kluczowe
Komórka, transport wewnątrzkomórkowy, rzęski, Arl13b, zespół Joubert, endocytotyczne, enzym, wyciszanie genów, endosom, aktyna, egzocyst, terapia celowana
