Az egyensúly titka: passzív adaptáció
Ha a fehérjetermelés csökken, például 50%-kal, akkor magának a fehérjeeltávolításnak is arányosan lassulnia kell, különben a sejtek mérete is ugyanennyivel csökkenne. A svájci EPFL kutatói most feltérképezték, hogyan koordinálják az emlőssejtek a fehérjék gyártását és eltávolítását. Felfedezték, hogy ezek a sejtek képesek a fehérjeeltávolítás ütemét részben igazítani a fehérjegyártás változásaihoz – ezt a jelenséget nevezték el passzív adaptációnak.
Egy speciális, színváltó fehérjével figyelték meg élő, egyedi sejtekben, hogy milyen gyorsan termelődnek az új fehérjék és milyen gyorsan tűnnek el a régiek. Megmérték az aktív fehérjelebomlás sebességét és azt, hogy a sejtnövekedés során mennyire hígulnak fel a fehérjék. Egy előre felépített modell igazolta, hogy ha a fehérjetermelés lelassul, a sejt kevesebb lebontó gépezetet épít – ez is lassítja a fehérjeeltávolítást. Így a sejtek képesek részben kompenzálni a termeléscsökkenést, fenntartva a biztonságos fehérjeszintet.
Különleges védelem az embrionális őssejtekben
Az embrionális őssejtek további védelmi réteggel rendelkeznek. Amikor a fehérjék szintézise csökken, az mTOR nevű, tápanyagérzékelő útvonal aktiválódik. Ez tovább fokozza a fehérjeszintézist és még jobban visszafogja a lebontást, így a sejtek szinte tökéletesen stabil szinten tartják fehérjetartalmukat – még akkor is, ha a gyártás feleannyira lassú. Ez a rugalmasság különösen fontos lehet az embrió kialakulásának első napjaiban, amikor a sejtek szigorú körülményekhez kénytelenek alkalmazkodni.
A kutatás rávilágít, hogyan óvják meg a sejtek fehérjeegyensúlyukat tápanyaghiány, fejlődés vagy stressz közepette, ami új megértést adhat a fehérjestabilitásról, az élettani folyamatokról és az embrionális állapotokról is.
