Ультраструктура каркаса фокальных адгезий раскрыта в человеческих плюрипотентных стволовых клетках
Исследовательская группа под руководством профессора Йоханны Иваски из Центра бионаук Турку при Университете Турку в сотрудничестве с кампусом Джаннелия Медицинского института Говарда Хьюза раскрыла ультраструктуру каркаса фокальных адгезий в человеческих плюрипотентных стволовых клетках (hPSC) с помощью современной микроскопии сверхвысокого разрешения.
Значение для регенеративной медицины
Человеческие плюрипотентные стволовые клетки могут дифференцироваться практически во все типы взрослых клеток и бесконечно пролиферировать. Однако внедрение терапий на их основе в клиники затягивается, возможно, из-за недостаточного понимания фундаментальных клеточных свойств, таких как взаимодействие клетки с внеклеточным матриксом, которое управляет плюрипотентностью.
Ключевой результат: Нарушение структуры фокальных адгезий приводит к ускоренному выходу клеток из плюрипотентного состояния.
Метод и открытия
Эксперименты с интерферометрической микроскопией локализации с фотоактивацией (iPALM), проведенные в кампусе Джаннелия, обеспечили пространственное разрешение менее 20 нм.
Исследование выявило:
- В hPSC, как и в соматических клетках, каркас фокальных адгезий организован в функциональные слои.
- Необычное положение: Ключевые механочувствительные белки Talin1 и Vinculin занимают атипичное наномасштабное положение.
- Компартментализация: Интегрины — рецепторы клеточной поверхности, опосредующие адгезию к матриксу — демонстрируют пространственную компартментализацию, специфичную для подтипа.
Трехмерная визуализация сверхвысокого разрешения выявила множество ранее не описанных особенностей в каркасе фокальных адгезий плюрипотентных клеток.
Будущие направления
Уникальная наноархитектура адгезий может быть особенностью плюрипотентных клеток. Следующий шаг — исследовать, может ли модификация структур фокальных адгезий направлять дифференцировку клеток в специфические линии более эффективно.
Цитата профессора Иваски: "Нас интересуют молекулярные механизмы, связывающие фокальные адгезии с транскрипционной регуляцией плюрипотентности".
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.