Разгадана тайна движения гребневиков благодаря новому белку
Исследователи из Японии обнаружили белок, который контролирует движение светящихся полос у гребневиков (ctenophores) и, следовательно, их перемещение в воде.
В исследовании, опубликованном в Current Biology, учёные из Университета Цукубы обнаружили в гребневиках белок, необходимый для структуры и движения их гребных пластин — гребневидных структур, давших этим животным название.
Гребневики — прожорливые морские хищники, известные восемью мерцающими рядами ярких переливающихся пластин по бокам тела. Эти ряды состоят из тысяч крошечных волосовидных структур — ресничек (cilia). Синхронное биение ресничек в волнообразном движении продвигает гребневика в воде и рассеивает свет, создавая радужное сияние.
«Реснички объединены в пучки структурами, называемыми разделяющими пластинками (compartmenting lamellae, CL), — говорит профессор Кадзуо Инба. — В предыдущем исследовании мы обнаружили белок CTENO64, необходимый для ориентации ресничек, но он находится только в одной части CL. Мы до конца не понимали общую архитектуру этих пластинок».
Гребная пластинка делится на два отсека: проксимальный и дистальный. Зная, что CTENO64 находится в проксимальном отсеке, учёные проанализировали все белки гребной пластинки, чтобы лучше понять молекулярный состав CL. Они идентифицировали белки, которые были обильны и экспрессировались только в клетках гребных пластинок. В результате было обнаружено 21 вещество, включая новый белок — CTENO189, который находится в другой области CL, нежели CTENO64.
«Когда мы "выключили" ген этого нового белка, CL вообще не появлялась в дистальной области гребной пластинки, — объясняет профессор Инба. — Более детальное изучение структуры показало, что хотя гребные пластинки формировались нормально, реснички были дезорганизованы, а нормальное волнообразное движение исчезло».
Эти исследования показывают, что два различных региона CL играют разные роли в контроле движения гребневиков. Проксимальная CL обеспечивает прочный структурный фундамент, а дистальная CL гарантирует эластичное соединение между ресничками. Вместе эти белки в составе CL поддерживают волнообразное движение, которое продвигает гребневиков в их океанической среде.