Делящиеся клетки «чувствуют» и исправляют свою деформацию
Миллионы клеток организма постоянно и безукоризненно делятся, чтобы восполнять ткани и органы, даже сталкиваясь и протискиваясь через микроскопические пространства, которые искажают их форму.
Учёные из Университета Джонса Хопкинса обнаружили молекулярный сенсор, который позволяет клеткам не только «чувствовать» изменения своей формы, но и восстанавливать симметрию, необходимую для деления. Исследование, опубликованное 15 сентября в Current Biology, показывает, что два чувствительных к механическому воздействию белка — миозин II и кортексиллин I — накапливаются в местах деформации клетки, совместно распознают изменения и восстанавливают её форму.
«Мы обнаружили тонко настроенную механосенсорную систему, которая поддерживает клетки в "исправном" состоянии для правильного деления», — говорит Дуглас Н. Робинсон, профессор клеточной биологии.
Ошибки клеточного деления могут приводить к таким заболеваниям, как рак. Понимание того, как клетки реагируют на механический стресс, может открыть новые цели для диагностики и лечения.
Учёные работали с одноклеточными простейшими, которые делятся подобно человеческим клеткам. С помощью микропипетки они создавали деформации на поверхности клеток, имитируя естественные воздействия в организме.
Белки с флуоресцентной меткой отслеживались под микроскопом. В норме миозин II накапливается в середине клетки для деления, но при деформации он и кортексиллин I собирались именно в месте воздействия пипетки. Кортексиллин I действует как «клей», скрепляющий актиновые нити клеточного каркаса.
Как только концентрация двух белков достигала определённого уровня, клетка сокращалась, высвобождалась из пипетки и возвращалась к исходной форме. После этого белки выстраивались по экватору клетки, и деление на две дочерние клетки проходило симметрично.
Эксперименты с клетками, лишёнными миозина II или кортексиллина I, показали, что каждый белок реагирует на деформации только в присутствии другого.
«Ясно, что они нужны друг другу для работы в качестве клеточного механосенсора», — заключает Робинсон.
Источник: Johns Hopkins Medical Institutions