Материалы портала «Научная Россия»

Как притормозить производство меланина

Как притормозить производство меланина
Ученые обнаружили баланс в работе белков TPC2 и OCA2, которые играют роль в пигментации кожи и глаз.

Ученые из США сделали открытие в области изучения пигментации кожи и глаз. Они обнаружили, что пигментация уменьшается с ростом активности белка TPC2. Открытие поможет дальнейшему изучению работы меланосом в нормальных условиях и при их повреждениях мутациями. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Недостаток меланина связан с альбинизмом, нарушением зрения и большим риском возникновения рака кожи и глаз, поскольку меланин защищает ДНК от ультрафиолетовой радиации. Однако ученые плохо понимают, как регулируется пигментация. В конце 2014 года группа Елены Оанча (Elena Oancea) из Браунского университета (США) выяснила, что меланосомы задействованы в ионных каналах OCA2, названных так в их связи с мутациями в белке, вызывающем глазо-кожный альбинизм второго типа. Новое исследование группы Оанча выявило равновесие работы белков TPC2 и OCA2.

Начиная работу, Оанча с соавторами Ноколасом Беллоно (Nicholas Bellono) и Иллианой Эскобар (Illiana Escobar) знали только, что ген, кодирующий TPC2, обычно ассоциируется с пигментацией. Две мутации в этом гене, к примеру, связаны со светлой кожей и светлыми волосами у северных европейцев.

Название изображения

С помощью прямых электрических измерений у меланосом ученые отследили большой входящий ток отрицательно заряженных частиц равный исходящему потоку положительно заряженных ионов. Они показали, что ток независим от OCA2, а управляется жиром под названием PI(3,5)P2, находящимся в мембране меланосомы.

Когда ученые заблокировали TPC каналы верапамилом, ток прекратился. Дальнейшие эксперименты показали, что TPC2 есть по всей меланосомной мембране в отличие от TPC1.

Ученые удалили ген TPC2 с помощью инструмента редактирования генов CRISPR-Cas9. Оказалось, что эта операция перекрывает входящий ток. А если добавить человеческий белок TPC2, ток восстанавливается. Дальше ученые обнаружили, что в клетках с меньшим уровнем TPC2 содержится больше меланина. Иначе говоря, TPC2 — это отрицательный регулятор пигментации.

Отсюда авторы работы сделали вывод, что меланосомы с белком TPC2 имеют немного более кислую среду, чем без оного, и что это — прямой конкурент OCA2. Кислотность приобретает значение потому, что основной фермент, который посредничает в синтезе меланина, — тирозиназа, активен только при нейтральной кислотности.

Коротко говоря, THC2 прокачивает поток позитивно заряженных ионов натрия из меланосом — частей клетки, которые производят меланин. Когда TPC2 выпускает ионы, среда в меланосомах становится более кислой, и это выключает фермент, который запускает производство меланина.

Но даже проведенная работа не приблизила ученых к полному пониманию работы меланосом. Вопрос о том, как лечить альбинизм, остается открытым. Белок TPC2 может служить мишенью для лекарств от альбинизма, но прежде его работу нужно тщательно изучить.

белок tpc2 кислотность меланин меланосомы пигментация тирозиназа

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий