Одни из самых простых и крошечных клеточных органелл могут оказаться куда сложнее, чем принято думать: биохимики впервые рассмотрели пузырьковые структуры внутри пероксисом. Внутри каждой клетки животного и растения действуют сотни сложных органелл: митохондрии производят энергию, ядро защищает хромосомы и контролирует их работу, рибосомы синтезируют белки и так далее. Едва ли не самые простые, мелкие и многочисленные из них — пероксисомы, мембранные «мешочки», наполненные множеством ферментов.

Их основная задача — быстрая нейтрализация пероксида и других активных форм кислорода, способных повредить внутренние системы клетки. Кроме того, здесь происходят некоторые реакции окисления жирных кислот. Но в целом пероксисомы до сих пор считались сравнительно простыми и неструктурированными — и далеко не такими интересными, как те же митохондрии или рибосомы, за расшифровку структуры которых в 2009 году была вручена Нобелевская премия.

Однако, похоже, ученые недооценивали эти крошечные органеллы, и они могут быть устроены куда сложнее, чем кажется на первый взгляд. К такому выводу пришли биохимики из Университета Риса, статья которых опубликована в журнале Nature Communications. Рассмотрев пероксисомы обычного растения резуховидки, они обнаружили в них массу крошечных пузырьков неизвестного происхождения и назначения.

Сами по себе пероксисомы резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) не совсем обычны. У большинства эукариотических клеток эти органеллы исключительно мелкие, диаметром порядка десятых долей микрометра, так что даже при подкрашивании флуоресцентными метками под микроскопом они выглядят как простые точки. Но вот в клетках резуховидки пероксисомы на порядки крупнее, достигая около 10 микрометров в поперечнике.

Это и позволило Закари Райту (Zachary Wright) и Бонни Бартел (Bonnie Bartel), используя флуоресцентные метки нового поколения, отличающиеся повышенной яркостью, рассмотреть под микроскопом внутреннюю структуру пероксисом. Оказалось, это не просто «мешки», набитые белковыми молекулами, а внутри них обнаруживаются разных размеров мембранные пузырьки — везикулы.

Как правило, такие везикулы участвуют в транспорте веществ либо изолируют их от ферментов клеточной цитоплазмы. Однако для чего именно они нужны в пероксисомах, пока не ясно. Авторы предполагают, что они могут облегчать клеткам работу с неполярными веществами, плохо растворяющимися в воде. Неизвестно также, существуют ли везикулы в этих органеллах у других организмов. Все это еще предстоит установить.