Как в клетке продуцируются разные белки, известно уже достаточно подробно. Но до недавнего времени было непонятно, каким образом каждый белок попадает именно туда, где ему положено находиться: в разные отделы клетки или «на экспорт» в другие уголки организма. Было неясно и то, как большие молекулы белков проникают через мембраны — оболочки, которыми окружена не только каждая клетка, но и каждая органелла внутри нее.
На эти вопросы ответил Гюнтер Блобель, американский биолог, получивший Нобелевскую премию по физиологии и медицине за 1999 год. Он показал, что молекулы снабжаются особыми метками, своего рода «почтовыми индексами», указывающими, куда направить тот или иной белок. Одновременно такая «этикетка», представляющая собой несколько аминокислот в определенном порядке, служит пропуском через мембрану. Эта метка прицеплена либо к одному из концов белковой молекулы, либо где-то к ее середине. В мембране имеются особые молекулы, проверяющие метку. Если она соответствует заложенному коду, белок пропускается через специальный канал. После прибытия в положенное место «этикетка» часто удаляется, что закрывает белку обратный путь. Одни метки дают белку вход в ядро, митохондрию, в иные органеллы, другие открывают выход из клетки наружу.
Открытие Гюнтера Блобеля, к которому он подошел еще в начале 70-х годов, сильно повлияло на развитие современной клеточной биологии. Когда клетка делится, в ней создается второй набор всех ее белков для дочерней клетки. Как все эти строительные детали
(а в каждой клетке — порядка миллиарда белковых молекул) попадают, не перепутавшись, на свои места, стало ясно только после открытия адресных меток.
Оказалось, что некоторые наследственные болезни связаны с нарушением этой пропускной системы, в результате чего белки попадают не туда, где им положено быть.
В ближайшие годы будет закончена полная расшифровка генома человека (см. «Наука и жизнь» № 3, 1999 г.). Видимо, тогда мы узнаем и коды адресных меток, а в дальнейшем сможем их «перепрограммировать», устраняя болезни, связанные с их неисправностью. Ученые считают, что подобные метки можно будет присоединять к некоторым лекарствам, направляя их молекулы только в нужное место.
