Внутри клеток происходит огромное количество биологических реакций с образованием различных побочных продуктов. Некоторые из них — очень реактивные молекулы. Если они накапливаются внутри клеток, то могут вызывать стресс и повреждения.
Известно, что один класс этих молекул, реактивные формы серы (RSS), выполняет биологические функции. Но ученые не знали, как клетки реагируют на накопление RSS. Теперь исследователи описали систему, с помощью которой избыток RSS может активно транспортироваться из клеток.
В клетках постоянно происходят химические реакции, в том числе две противоположные реакции, известные как окисление и восстановление. Поэтому важно, чтобы этот баланс, известный как окислительно-восстановительный гомеостаз, поддерживался для здоровья клеток.
Ученые показали, что RSS действует как антиоксидант для защиты от окислительного стресса и поддержания окислительно-восстановительного гомеостаза. Но избыток молекул также может привести к серному стрессу.
Для исследования ученые вывели вид мышей, которые генерировали избыточный RSS. Проведя эксперимент, биологи показали, что RSS повышались во внеклеточном пространстве, но не внутри клеток. Это свидетельствует об активном механизме транспортировки RSS из клеток.
«Строгая регуляция клеточных уровней RSS, которую мы наблюдали, предполагает наличие адаптивного клеточного механизма, контролирующего уровни RSS. Он, скорее всего, существует для защиты органтзма от серного стресса», — объясняет старший автор исследования, профессор Йошито Кумагаи.
Белки-транспортеры отвечают за перемещение молекул из клеток. Команда обнаружила, что аминокислота под названием цистин играет ключевую роль в экспорте RSS, предполагая, что в транспорте RSS участвует конкретный транспортер — SLC7A11. Известно, что SLC7A11 доставляет цистин в клетку, одновременно выкачивая из нее другую аминокислоту, называемую глутаматом. Поскольку цистин является серосодержащей молекулой, ученые удивились, что SLC7A11 импортирует цистин и экспортирует RSS.
