Искусство деления: исследователи расшифровали функции и белковый состав центросомы

Фундаментальное требование для роста и жизни многоклеточного организма — способность его клеток делиться. Ключевую роль в процессе клеточного деления играет белковый комплекс — центросома. Учёные из Института молекулярной генетики Общества Макса Планка в Берлине совместно с коллегами из Немецкого центра исследования рака в Гейдельберге и Института Лейбница по исследованию старения — Института Фрица Липмана в Йене изучили функции различных компонентов центросомы. Исследователи представили состав центросомы и функции её компонентов. Их работа расширяет знания о регуляции клеточного деления и открывает путь к новым исследованиям в области развития рака (EMBO Journal, 3 сентября 2010 г.).

Во время клеточного деления хромосомы удваиваются, а затем распределяются между дочерними клетками. Этот процесс организует центросома — белковый комплекс, состоящий из нескольких сотен различных белков. В раковых клетках центросома часто имеет неестественную форму или присутствует в неконтролируемом количестве. Причины этого ранее были в значительной степени неизвестны.

В рамках исследования учёные изучили центросомы плодовой мушки Drosophila, а также человеческих клеток. «Плодовая мушка — прекрасная модель для исследования центросомы, поскольку основные механизмы клеточного деления очень похожи у мухи и человека», — объясняет Бодо Ланге, руководитель исследовательской группы в Институте молекулярной генетики Макса Планка. Группа выделила центросомы из яиц плодовых мушек и с помощью методов масс-спектрометрии идентифицировала более 250 различных белков, составляющих этот комплекс. Затем эти компоненты были целенаправленно инактивированы с помощью РНК-интерференции (RNAi), чтобы выяснить их роль в структуре центросомы и распределении хромосом. Учёные смогли количественно определить функции белков, используя современные автоматические и роботизированные микроскопы.

Была обнаружена целая серия белков, ответственных за разделение хромосом, количество центросом и их структуру. Поскольку эти характеристики часто нарушены в раковых клетках, исследователи полагают, что их открытия окажут значительное влияние на понимание клеточного деления и развития онкологических заболеваний.

Работа учёных пролила новый свет на аномалии, наблюдаемые в раковых клетках. «Основываясь на наших результатах, мы надеемся в будущем распутать регуляторные сети, которые помогут нацелиться на деление раковых клеток и вмешаться в него».