Клучен збор на лабораториски журнал преку Интернет - BBSome
од Марио Ремболд (труд-журнал - издание 3, 2015)
Слепило, глувост, оштетување на бубрезите, деформација на рацете со премногу прсти, когнитивни нарушувања и дебелина - ова се некои од симптомите што можат да се појават во врска со Барде-Бидл синдромот (BBS). Болеста може да варира во сериозноста и да влијае на сите можни органи. За среќа, ББС е многу редок, а тоа влијае само на едно од 100.000 новороденчиња.
Повеќето гени кои биле поврзани со ББС со текот на времето биле нумерирани. Оваа листа во моментов вклучува BBS1 до 19. Мутација на само еден од нив може да предизвика синдром.
Бидејќи истражувачите идентификуваа се повеќе и повеќе гени на BBS во раните 2000-ти, трагата доведе до мала, но фино-клеточна органела: примарен цилиум. Ако немате премногу врска со клеточната биологија, кога ќе помислите на „цилии“, можеби ќе помислите на флексибилни трепки, бидејќи ги знаеме од парамесија или епител на трепките на белите дробови.
Примарен цилиум: каде што мигрираат BBSome (сини).
Покрај овие секундарни цилии, тука се и примарните цилии. Овие претходно не се сметаа за активни подвижни. Ним им недостасуваат и двата централни микротубула, така што тие само излегуваат од ќелијата како антени. И тоа е токму нивната функција, бидејќи тие добиваат хемиски, механички или оптички сигнали и ги пренесуваат во ќелијата за понатамошна обработка. На пример, родопсинот седи во фоторецепторите на мрежницата во модифицирани цилии. На клетките на косата во внатрешното уво им требаат цилиите за да ги апсорбираат вибрациите на базиларната мембрана и на крајот да ги преточат во електрични сигнали. И за време на ембрионалниот развој, рецепторните протеини на сигналните патишта Wnt и Еже се концентрираат во цилијарната мембрана и контролираат формирање на образец. Примарните цилии се наоѓаат во повеќето, или можеби во сите, клетки на цицачи. Сепак, според моменталната состојба на знаење, не се одвива синтеза на протеини во цилиите, така што соодветниот материјал треба да се достави на насочен начин. Во 2007 година, Maxence Nachury et al. од универзитетот Стенфорд, протеински комплекс кој е значително вклучен во овој транспорт: The BBSome (Cell 129: 1201-13).
BBSome се наоѓа во основата на примарните цилии и содржи седум од претходно карактеризираните BBS протеини и тогаш новооткриениот протеин наречен BBIP10. Протеинскиот комплекс е многу конзервиран и се јавува кај сите организми со цилии - од зелената алга „Кламидомонас“ до луѓето. Кај печурките, амебите и растенијата, т.е. еукариоти без цилии, сепак, не се наоѓа BBSome. Ако функцијата на комплексот BBSome е нарушена со нокаут, дури и нематодот Caenorhabditis elegans покажува фенотип што потсетува на пациенти со BBS: црвите стануваат дебели, а цилиите им се значително пократки отколку кај дивиот тип. Биогенезата на органелите е нарушена затоа што интрафлагеларниот транспорт (IFT) на протеините веќе не се одвива правилно. Протеините кои ја градат и одржуваат централната рамка од девет пара микротубули се вклучени во IFT. BBSome е исто така неопходен за транспорт на мембранските протеини во цилиите и со тоа да се направат овие клеточни антени чувствителни на специфичен сигнал.
Протеините наменети за цилијарна мембрана првично се заглавени во мембраните на везикулите, кои се врзани од апаратот Голги. Овие везикули мигрираат кон основата на цилиумот, каде што се спојуваат со мембраната. Веќе во 2001 година, шест години пред откривањето на BBSome, американски истражувачи покажаа на ножната жаба дека малиот Г-протеин Rab8 во активирана форма е неопходен за фузија на овие везикули со мембраната. Ако постои само вештачки воведена, конститутивно неактивна варијанта во клетката, тогаш родопсинот не влегува во цилиите и се јавува дегенерација на мрежницата (Mol Biol Cell 12: 2341-51).
Неактивниот Rab8 плива во цитоплазмата и е снабден со молекула на БДП. За активирање, на Rab8 му треба протеин кој го разменува својот БДП за ГТП. Еден таков фактор на размена е Rabin8. Rabin8 се врзува за BBSome и потоа е достапен во основата на Zilium. Така, Rab8 може да се активира преку BBSome, а вредниот товар влегува во цилијарната мембрана.
Тимот околу Есен Лоренцен на Мартинсрид МПИ за биохемија неодамна ја разгледа интеракцијата со Arl6, уште еден мал G протеин. Arl6 се врзува за BBSome и го држи близу до клеточната мембрана. Сепак, само варијантата GTP на Arl6 може да регрутира BBSome. Лоренцен и неговите колеги ги анализирале кристалните структури на протеинските комплекси и откриле дека одредени мутации во генот BBS1 на BBSome спречуваат да се врзат за Arl6, дури и ако е обезбеден со GTP и така се активираат. И овие мутации се наоѓаат кај 30 проценти од сите пациенти со ББС. (Nat Struktol Mol Biol 21: 1035-41). Патем, Arl6 е исто така стар познаник: генот за овој протеин е документиран под името BBS3 и веќе беше поврзан со синдромот Барде-Бидел во 2004 година.
Конечно, треба да се спомене дека BBSome не само што се наоѓа во основата на цилиите, туку и продира низ цилиите, каде што мигрира до врвот и повторно назад - и со тоа го поддржува интрафагеларниот транспорт (Nat Cell Biol 14: 950-7) . Истото важи и за BBSome: Мал, но подвижен.
Последни измени: 03/12/2015