Клетка чувствует свою кривизну

Могут ли клетки ощущать собственную форму? Ученые из Дартмутского колледжа, работая в Whitman Center Морской биологической лаборатории (MBL), разработали остроумный эксперимент, чтобы ответить на этот вопрос. Их вывод — Да — подробно описан в недавней статье в Journal of Cell Biology.

«Клетки принимают разнообразные формы, которые связаны с их функциями. Нам было интересно, способны ли клетки воспринимать свою собственную форму, в частности, кривизну [клеточной] мембраны», — говорит Дрю Бриджес, аспирант лаборатории Эми Гладфелтер, адъюнкт-профессора биологических наук в Дартмутском колледже и ученого Whitman Center MBL.

Команда сосредоточилась на септинах — белках, которые обычно обнаруживаются вблизи кривизны клеточной мембраны микронного масштаба, например, в борозде, которая отмечает место будущего деления клетки. Используя визуализацию живых клеток в MBL, они заметили, что септины в новой модельной системе — грибе Ashbya gossypii — имеют тенденцию скапливаться на участках ветвей гриба с наибольшей кривизной.

Затем ученые решили воссоздать это природное явление в лаборатории, используя искусственные материалы, которые было легче измерить, чем живые клетки. Используя стеклянные шарики точно заданного размера, покрытые липидными мембранами, они обнаружили, что белки септины предпочитают кривизну в диапазоне 1–3 микрона. Тот же результат был получен как с человеческими, так и с грибковыми септинами, что указывает на эволюционную сохранность этого явления.

«Эта способность септинов чувствовать кривизну клетки микронного масштаба дает клеткам ранее неизвестный механизм для самоорганизации», — говорит Бриджес.

Идея эксперимента со стеклянными шариками возникла в результате «многих насыщенных интеллектуальных дискуссий с другими членами сообщества MBL», отмечает Бриджес, который приезжает в MBL с Гладфелтер каждое лето с 2012 года. «Как наши сотрудничества, так и ресурсы для визуализации в MBL были центральными для этой работы».