Белки цитоскелета взаимодействуют, образуя внутриклеточные сети

Исследователи обнаружили, что два белка цитоскелета, которые ранее считались функционирующими независимо, на самом деле взаимодействуют и образуют сети в клеточной коре. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

"Эти выводы существенно меняют определение и функцию клеточной коры", — сказал Роберт Голдман, доктор философии, соавтор исследования.

Цитоскелет эукариотических клеток состоит из сетей, включающих несколько типов филаментозных белков, таких как актин и промежуточные филаменты.

В частности, филаментозный актин (F-актин) и виментиновые промежуточные филаменты поддерживают структуру клетки и регулируют множество её функций. F-актин находится в клеточной коре, тесно связан с поверхностной мембраной и регулирует сократимость и движение клетки. Большинство виментиновых промежуточных филаментов расположено внутри клетки и регулирует её форму, структуру и механические свойства во время движения и миграции.

Ранее считалось, что эти белки цитоскелета образуют отдельные внутриклеточные сети и функционируют независимо. Однако текущее исследование показало, что это не так.

Используя современную клеточную визуализацию для изучения культур клеток, экспрессирующих F-актин и виментин, учёные обнаружили, что эти белки цитоскелета фактически работают синергетически в клеточной коре.

Было установлено, что это взаимодействие не только помогает регулировать сократимость клетки, но и то, что виментиновые промежуточные филаменты помогают регулировать полимеризацию актина, способствуя правильной передаче клеточных сигналов.

"Выводы очень фундаментальны, но, безусловно, отражаются на многих аспектах клеточной физиологии и миграции клеток в развивающихся тканевых и органных системах, а также на механизмах, ответственных за нормальные движения клеток в сложных тканях", — отметил Голдман.

Он добавил, что результаты также могут иметь патологические последствия, например, в случае заживления ран и регуляции движения клеток при метастазировании рака. Оба процесса требуют правильного функционирования механических свойств клетки (поддерживаемых виментиновыми промежуточными филаментами) и её сократимости (обеспечиваемой F-актином и связанными с ним белками).