Обнаружен новый переключатель запрограммированной гибели клеток

Активация и деактивация апоптоза — перспективное направление фундаментальных биомедицинских исследований. Команда под руководством профессора Франца Хагна с кафедры структурной мембранной биохимии Школы естественных наук ТУМ обнаружила новый переключатель: «Многие исследовательские группы по всему миру работают над захватывающей темой апоптоза и его целенаправленного контроля. Большим преимуществом является то, что мы имеем дело с высокоэффективным, эволюционно развитым регуляторным механизмом. Таким образом, нам не нужно изобретать что-то совершенно новое, но мы можем использовать соответствующие структурные методы, чтобы учиться на оптимизированных природных процессах».

Чтобы предотвратить случайное разрушение здоровых клеток, система апоптоза очень сбалансирована. Исследователям удалось показать, что белок Bcl-xL, ингибитор апоптоза, предотвращающий чрезмерную реакцию, при необходимости может быть заменен другим белком под названием VDAC1. Активация этого важного белка в митохондриях, электростанциях клетки, в основном запускается повышенным клеточным стрессом, который может быть признаком аномального развития клеток. Затем VDAC1 разворачивает часть своей структуры, соединяет ее с Bcl-xL и таким образом деактивирует ингибитор.

Доктор Умут Гюнзель и доктор Мелина Данилидис, соавторы исследования в команде профессора Хагна в Баварском центре ЯМР, которое поддерживается совместно TUM и Helmholtz Мюнхен, подчеркивают: «В нашем исследовании мы использовали структурные методы высокого разрешения, такие как ядерный магнитный резонанс (ЯМР), рентгеновская кристаллография и криоэлектронная микроскопия, чтобы изучить, как белок VDAC1 изменяется в условиях стресса. Мы также объединили эти исследования. данные биохимических функциональных экспериментов показывают, что VDAC1 действительно связывается с тормозным белком Bcl-xL, тем самым способствуя апоптозу».

Этот недавно понятный регуляторный механизм открывает возможности для поиска активных веществ, которые могли бы влиять на поведение VDAC1. Например, в терапии рака будущие лекарства могут специфически усиливать активацию и, таким образом, доводить раковые клетки до клеточной гибели. При нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера или Паркинсона, все будет наоборот. Там можно было бы попытаться заблокировать нежелательную гибель нервных клеток. Деактивация VDAC1 также может быть полезна при некоторых заболеваниях сердца, таких как ишемически-реперфузионное повреждение.

Однако предстоит пройти еще долгий путь, прежде чем эти новые открытия смогут быть применены в клинической практике. Теперь можно начать поиск подходящих активных веществ. Будет ли он успешным – совершенно открыто и станет ясно после дальнейших экспериментов.

Даниили М, Гюнсель У, Брутзак Г, Лейтл КД, Яновский Р, Фредеркссон К, Ниссинг Д, Гацогян С, Хагн Ф.
Структурные основы индукции апоптоза митохондриальным потенциалзависимым анионным каналом.
Нац Коммун. 27 октября 2025 г.;16(1):9481. дои: 10.1038/s41467-025-65363-1