Бактериальный белок помогает превращать стволовые клетки в нейроны
Исследование, опубликованное 19 ноября в Chemistry & Biology, показало, что белок бактерии E. coli в комбинации с малыми молекулами может действовать синергетически, направляя плюрипотентные клетки в функциональные нейроны.
Учёные из Университета Сонгюнгван в Корее случайно обнаружили, что Sox2 — один из четырёх факторов Яманаки, влияющих на способность стволовой клетки оставаться стволовой или дифференцироваться, — может связываться с бактериальным шаперонным белком Skp. Введение Skp в стволовые клетки инициировало их дифференцировку.
Авторы работы, Инджэ Шин из Университета Ёнсе и Кён Кю Ким из Медицинской школы Университета Сонгюнгван, представляют дифференцировку плюрипотентных стволовых клеток в виде двух шагов:
- Клетка решает перестать быть стволовой и начинает дифференцироваться.
- Клетка решает, в какой тип клеток ей превратиться.
В их протоколе индукции нейронной дифференцировки:
- Бактериальный белок Skp действует на первом шаге, связываясь с Sox2 и подавляя его функцию.
- Малые химические молекулы нейродазин (Nz) и нейродазол (Nzl) действуют на втором шаге, направляя стволовую клетку в нейрон.
Влияние на оба этапа позволяет производить больше функциональных нейронов из одной порции стволовых клеток и быстрее, чем при использовании только белка или только малых молекул. «Синергия возникает в основном из-за комбинации подавления стволовости белком и направления на конкретный путь развития химическими индукторами», — поясняет Шин.
Слабая сторона метода — потенциальные проблемы безопасности использования бактериальных белков, таких как Skp, в терапевтических целях. Однако преимущество перед введением генетических элементов в том, что белок не может вызвать генетических изменений или нестабильности, что является главным риском вирус-опосредованной доставки генов.
Авторы надеются, что их работа стимулирует разработку аналогичных подходов на основе малых молекул, имитирующих первую стадию подавления стволовости. Сейчас они работают над применением комбинаторных подходов для повышения эффективности дифференцировки в другие типы клеток, особенно клетки сердца.