Вирусология

Как коронавирусы каспазу приручили

Коронавирусы SARS-CoV-2, SARS-CoV-1 и MERS-CoV-1 вызывают апоптоз как у культивируемых клеток, так и у реальных пациентов. Китайские ученые нашли этому факту объяснение. Они выяснили, что апоптотическая каспаза-6 является важным фактором репликации коронавирусов. Будучи протеазой, она разрезает нуклеокапсидный (N) белок вируса с образованием фрагментов, которые функционируют как антагонисты интерферонов и способствуют размножению вируса. Ингибирование каспазы-6 позволяет предотвратить поражение легких и снижение веса у зараженных коронавирусом сирийских хомячков и мышей. — Coronaviruses exploit a host cysteine-aspartic protease for replication, «Биомолекула»: SARS-CoV-2.

Как устроен «домик» ядерных бактериофагов

Бактериофаги из группы джамбо-фагов (jumbo phages) интересны тем, что они формируют внутри бактериальных клеток подобие клеточного ядра, правда, не из липидов, а из белка. В этих «ядрах» происходит репликация вируса, а белковая оболочка защищает вирус от защитных систем бактерии, включая CRISPR-Cas. Американские ученые детально описали архитектуру «ядер» джамбо-фагов, а также разобрались в тонкостях сборки этих компартментов. Они показали, что критически важную роль в сборке «ядер» играет один белок, который был назван хималлин. — Architecture and self-assembly of the jumbo bacteriophage nuclear shell, «Биомолекула»: «„Я в домике!“: бактериофаги, у которых есть ядра».

Биохимия

Восстановленные формы витамина K подавляют ферроптоз

Ученые из Японии и Германии выяснили, что полностью восстановленные формы витамина K, известные как нафтохиноны, подавляют гибель клеток по пути ферроптоза. Эти вещества выступают в роли кофакторов фермента γ-глутамилкарбоксилазы, которая участвует в свертывании крови. Оказалось, что белок-супрессор апоптоза FSP1 восстанавливает витамин K до гидрохинона — мощного антиоксиданта. Он препятствует, в частности, перокислению липидов, которое способствует уходу клетки в ферроптоз. — A non-canonical vitamin K cycle is a potent ferroptosis suppressor.

Холестерин, с вещами на выход!

Хотя опасность высокого уровня холестерина для сердечно-сосудистой системы общеизвестна, до сих пор не существует лекарств, которые бы понижали уровень холестерина за счет стимуляции его выведения из организма. Однако китайские ученые, похоже, готовы изменить текущий порядок вещей. Известно, что люди с мутациями, инактивирующими ген, кодирующий рецептор ASGR1, отличаются низким уровнем холестерина и редко болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями. Сам ген ASGR1 экспрессируется только в печени, а его продукт-рецептор обеспечивает интернализацию и разрушение в лизосомах асиалогликопротеинов плазмы крови. Китайские исследователи установили цепочку процессов, обеспечивающих носителей мутаций в ASGR1 устойчивостью к повышению уровня холестерина, и установили, что в отсутствие ASGR1 холестерин активно выводится из организма. Они показали, что нейтрализующие антитела к ASGR1 снижают уровень холестерина, особенно в комбинации со статинами, за счет выведения холестерина. — Inhibition of ASGR1 decreases lipid levels by promoting cholesterol excretion, «Биомолекула»: «Хороший, плохой, злой холестерин».

Клеточная биология

Деление клеток и разделение фаз

Эффективное разделение хромосом по дочерним клеткам возможно только в том случае, когда хромосомы формируют дискретные компактные тельца. Показано, что необходимые физические свойства хромосомы приобретают благодаря разделению фаз. Как показали ученые из Австрии и США, важную роль в этом процессе играет деацетилирование гистонов в составе мигрирующих хромосом. Более того, оказалось, что деацетилирование гистонов придает хромосомам способность противостоять «протыканию» микротрубочками при движении к метафазной пластинке. — A mitotic chromatin phase transition prevents perforation by microtubules, «Биомолекула»: «Катится, катится к ДНК гистон».

Как защититься от ишемии?

Ишемия, или нехватка кислорода, сопровождает инфаркты и другие виды повреждения тканей. Один из метаболитов триптофана, кинуреновая кислота, защищает ткани от ишемии. Известно, что это вещество может связывать рецептор из семейства рецепторов, связанных с G-белками (GPCR), известный как GPR35. Новое исследование показало, что связывание кинуреновой кислоты с GPR35 приводит к активации рецептора. В таком состоянии рецептор перемещается на внешнюю митохондриальную мембрану, где связывается с комплексом ATPIF1, ингибирующим АТФ-синтазу. GPR35 далее вызывает димеризацию АТФ-синтаз, благодаря чему при ишемии АТФ не расходуется (АТФ-синтазы могут катализировать и обратную синтезу реакцию). Авторы работы считают, что агонисты GPR35 могут быть использованы для защиты от ишемии. — Mitochondrial remodeling and ischemic protection by G protein–coupled receptor 35 agonists, «Биомолекула»: «Гипоксия, негипоксическая гипоксия и иммунитет», «Аллостерические регуляторы GPCR: ключи от всех замков».

Биомедицина

Частичное «воскрешение» свиньи

Ученые из США, ранее сообщившие о разработке системы для обращения посмертных изменений в мозге BrainEx, опубликовали статью, посвященную адаптации этой системы для других органов. Созданная ими система искусственного кровообращения, получившая название OrganEx, смогла остановить и даже обратить гибель клеток и другие посмертные процессы в некоторых органах свиньи, умершей час назад от сердечного приступа. Возможно, новая система найден применение в трансплантологии. — Cellular recovery after prolonged warm ischaemia of the whole body, «Биомолекула»: «Как вылечить сердце? Достижения современной науки».

Биология развития

Развитие дрозофилы с одноклеточным разрешением

Международный коллектив ученых заявил о создании атласа развития дрозофилы с разрешением в одну клетку. Для создания атласа использовались эмбрионы дрозофилы, которые по возрасту отличаются всего в несколько секунд или минут. Ученые исследовали, как по мере развития изменяется доступность хроматина в эмбрионах и как меняются профили экспрессии генов. Кроме того, авторам работы удалось проследить за связью активности энхансеров и экспрессии генов. — The continuum of Drosophila embryonic development at single-cell resolution, «Биомолекула»: «Неуловимая архитектура хроматина мухи», «Половая жизнь хроматина».

Молекулярка

От мейоза к митозу

У цветковых растений в результате мейоза формируются репродуктивные структуры, состоящие из гаплоидных клеток. Ученые из Чехии и Австрии рассмотрели, как происходит переход от мейотического деления к миточескому у покрытосеменных растений на примере арабидопсиса. Оказалось, что специфичный для клеток зародышевой линии белковый фактор выхода из мейоза TDM1 на втором делении мейоза перемещается в P-тельца и привлекает туда за собой фактор инициации трансляции eIF4F, тем самым временно подавляя трансляцию. Благодаря этому клетки выходят из мейоза и переключаются на митотическое деление гаплоидных клеток. — Meiotic exit in Arabidopsis is driven by P-body–mediated inhibition of translation, «Биомолекула»: «Разделяй и властвуй: роль разделения фаз в жизни клетки».

Во имя регенерации мышечной ткани

Повреждение мышц и развивающееся вследствие него воспаление заставляют мышечные клетки координировать свои действия с иммунными клетками, проникающими в воспаленную ткань, чтобы обеспечить эффективное восстановление. Как показало недавнее исследование, важнейшую роль в установлении этой связи играет деметилаза гистона H3, распознающая остаток лизина K27, — KDM6B/JMJD3. Удаление репрессивной метки с триметилированного по K27 гистона H3 белком JMJD3 в мышечных стволовых клетках в ответ на повреждение ткани запускает продукцию этими клетками гиалуроновой кислоты. Новообразованная гиалуроновая кислота идет на перестройку межклеточного матрикса, благодаря которой стволовые клетки мышц могут получить нужные сигналы от иммунных клеток и начать регенерацию мышечной ткани. — JMJD3 activated hyaluronan synthesis drives muscle regeneration in an inflammatory environment, «Биомолекула»: «Регенерация на кончиках пальцев».