Новый метод картирует все белки на поверхности нейронов

Ученые разработали метод для идентификации всех белков на поверхности конкретных клеток в сложных тканях. Применение метода к нейронам мозга плодовой мушки выявило 20 новых молекул, участвующих в формировании нейронных сетей.

Суть метода

Исследователи модифицировали метод близостного мечения (proximity labeling), в котором фермент добавляет молекулярную метку к целевому белку и всем соседним белкам. Модификация позволила нацелить фермент на белки поверхности обонятельных нейронов плодовой мушки на ключевом этапе развития мозга — когда нейроны формируют связи.

Ключевые результаты

• Впервые метод успешно применен к интактной ткани мозга, а не к клеткам, выращенным в лаборатории. Это важно, так как тканевое окружение критично для развития клеток.
• Сравнение белкового состава поверхности развивающихся и взрослых нейронов показало "разительное" отличие.
• Обнаружено 20 белков, значительно более обильных на поверхности развивающихся нейронов. Последующее "выключение" каждого из них показало, что все 20 участвуют в формировании обонятельной сети мушки.
• Для многих из этих белков роль в нейрональном развитии ранее не была известна.

Значение и перспективы

• Метод дает возможность изучать ранее недоступный "ландшафт" белков на поверхности клеток в сложных тканях, таких как мозг.
• Подход может быть полезен в иммунологии, исследовании развития органов и моделировании болезней. Например, профилирование поверхностных белков раковых клеток в ткани может помочь понять их поведение.
• Следующая задача — адаптация метода для работы с клетками млекопитающих.

Исследование опубликовано 16 января 2020 года в журнале Cell.