БИОХИМИЯ, 2016, том 81, вып. 4, с. 487–505
УДК 577.121.2
Молекулярные механизмы аутофагии в растениях: роль белка ATG8 в формировании и функционировании аутофагосом
Обзор
1 Казанский институт биохимии и биофизики, Казанский научный центр РАН, 420111 Казань
2 Казанский (Приволжский) федеральный университет, 420111 Казань; факс: +7(843)292-7347; электронная почта: vicry@yandex.ru; minibayeva@kibb.knc.ru, fminibayeva@gmail.com
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: аутофагия, аутофагосома, ATG8, растения, стресс.
Аннотация
Эффективным способом деградации и утилизации нежелательных и поврежденных внутриклеточных компонентов в растительной клетке является процесс аутофагии. Аутофагия играет важную роль в рециклизации внутриклеточного материала: при голодании, удалении клеточных компонентов, образующихся в ходе развития и поврежденных при различных стрессах, а также в осуществлении программированной клеточной смерти. Морфологически этот процесс характеризуется образованием двухмембранных везикул – аутофагосом, с помощью которых происходит изолирование и деградация цитоплазматического содержимого. Среди множества аутофагических (ATG) белков определяющую роль в процессе формирования аутофагосом играет ATG8, принадлежащий к семейству убиквитин-подобных белков. Наряду с этим, данный белок важен в селективной аутофагии, процессе слияния аутофагосомы с вакуолью, а также в других внутриклеточных процессах, не связанных с аутофагией. В отличие от дрожжей, у растений ATG8 представлен мультигенным семейством. В чем смысл такого многообразия, и все ли члены этого семейства участвуют в формировании и функционировании аутофагосом, в настоящее время неизвестно. Решение этого вопроса требует расшифровки структуры и исследования функциональных возможностей растительных белков семейства ATG8. В данном обзоре проанализирована структура ATG8 растений и его гомологов в дрожжевых и животных клетках, изучена взаимосвязь этого белка с функциональными лигандами и его вовлечение в разнообразные метаболические процессы в клетках эукариот.