Дефектные клетки (то есть зараженные или механически поврежденные) уничтожаются в процессе апоптоза — регулируемой клеточной смерти. Благодаря этому клетки постоянно обновляются.
В теле здорового человека в процессе апоптоза уничтожается до 70 миллиардов клеток. Если процесс изменяется — ускоряется или замедляется, — это приводит к онкологическим, аутоиммунным, нейродегенеративным и другим заболеваниям.
Существует несколько ферментов, называемых апоптотическими эндонуклеазами и участвующих в запрограммированной клеточной смерти. Биохимики РУДН продемонстрировали, что один из них — EndoG — может остановить процесс смерти клеток, если выйдет из-под контроля.
Выяснилось, что повышенная секреция EndoG понижает объемы другой эндонуклеазы под названием дезоксирибонуклеаза I (ДНКаза I) и замедляет процесс апоптоза на раннем этапе. Два фермента должны изначально работать вместе, то есть одновременно воздействовать на ДНК дефектной клетки, чтобы уничтожить ее. Биохимики из РУДН стали первыми, кто смог продемонстрировать, что EndoG и ДНКаза I, на самом деле, скорее соперники, нежели товарищи. Результаты исследования опубликованы в журнале Biochimie.
«Фермент EndoG работает как защитный механизм против ДНКазы I и уничтожения ДНК. В этом случае механизм клеточной смерти оказывается очень интересным: EndoG, уничтожающий ДНК фермент, может остановить апоптоз, если он протекает очень быстро или заходит слишком далеко», — говорит Дмитрий Жданов, соавтор исследования и кандидат биологических наук из РУДН.
Для проведения экспериментального исследования ученые из РУДН использовали кровь 50 человек от 18 до 25 лет без диагностированных заболеваний. Исследователи спровоцировали повышение синтеза EndoG в донорских Т-лимфоцитах. Затем при помощи разрушающей ДНК субстанции под названием блеомицин запустили в клетках процесс апоптоза и измерили уровни EndoG и ДНКазы I. Выяснилось, что избыток EndoG понижает уровень ДНКазы I, а значит, замедляет весь процесс апоптоза.
«Мы первыми продемонстрировали отрицательное соотношение между EndoG и ДНКазой I. Это открытие может помочь отрегулировать реакцию клетки на любые повреждения, а активация EndoG может стать защитным механизмом от неконтролируемой клеточной смерти», — добавляет Жданов.
Автор: Владимир Гильен