Ученые выяснили, как моторный белок помогает клеткам двигаться

Исследователи использовали современные методы микроскопии, чтобы описать, как моторный белок помогает клеткам ползать. Результаты опубликованы в Journal of Cell Biology.

Немышечный миозин 2 — это моторный белок, участвующий во многих клеточных процессах, прежде всего в подвижности и сокращении клеток, что позволяет клетке ползать и перестраивать свои органеллы. Для этого немышечный миозин 2 формирует в клетке филаменты высшего порядка, которые взаимодействуют с сетью актинового цитоскелета, чтобы создавать силу и движение.

До недавнего времени процесс образования этих структур из крайне мелких начальных филаментов, которые едва различимы с помощью световой микроскопии, был плохо изучен, — отметила соавтор исследования Фарида Коробова, доктор философии.

В текущей работе ученые применили новейшие достижения световой и электронной микроскопии, чтобы наблюдать эти крошечные филаменты в клетке. Используя коктейль препаратов, подавляющих активность актина, исследователи обнаружили, что формирование миозиновых филаментов замедляется, но не останавливается полностью.

Затем, используя оптогенетическую технику с синим светом, ученые направляли немышечный миозин 2 в определенные области клетки и выяснили, что локальная концентрация белка достаточна для запуска сборки филаментов.

«Раньше считалось, что вышестоящие молекулярные активаторы миозина способствуют начальному формированию филаментов, — сказала Коробова. — Но мы обнаружили, что актиновая сеть фактически служит модулятором концентрации миозина, которая и управляет сборкой этих филаментов».

Кроме того, исследователям удалось описать, как филаменты самоорганизуются внутри клетки. Эти данные позволяют лучше понять фундаментальные внутриклеточные процессы.

В совокупности результаты раскрывают биофизические механизмы, регулирующие сборку немышечных сократительных структур, которые повсеместно встречаются в клеточной биологии.

«Эти миозиновые моторы настолько универсальны для разных типов клеток и подвижных клеточных структур, что их изучение оказывает огромное влияние на понимание многих патологических процессов, таких как рак и метастазирование клеток, — подчеркнула Коробова. — Это действительно фундаментальный механизм, который мы прояснили и описали».

Коробова и ее коллеги продолжат изучение этих белков, чтобы глубже понять, как формируются филаменты для движения клеток.