Биологи раскрыли механизм специфического взаимодействия клеток

Исследователи из Университета Айовы опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (2 августа) работу о том, как клетки формируют специфические связи в процессе развития. Это исследование может помочь в изучении нарушений развития у человека.

Постдокторант Диетмар Шрейнер и доцент Джошуа А. Вайнер изучали клеточную адгезию — процесс связывания клеток друг с другом с помощью специфических молекул, таких как кадгерины.

Учёные обнаружили, что участие семейства γ-протокадгеринов (22 белка) в связывании соседних клеток экспоненциально увеличивает молекулярное разнообразие и специфичность клеточных взаимодействий.

«Диетмару впервые удалось разработать количественный метод, чтобы определить, как каждый γ-протокадгерин опосредует адгезию и какие члены семейства могут взаимодействовать друг с другом. Он выяснил, что белки свободно объединяются в группы по четыре на поверхности клетки, но для связывания с другой клеткой та должна иметь практически идентичную группу из четырёх. Это означает, что эта группа белков может формировать более 200 000 различных адгезивных поверхностей», — пояснил Вайнер.

Это открытие позволяет лучше понять, как нарушения в образовании клеточных связей (включая формирование синапсов) могут быть связаны с такими расстройствами, как аутизм и умственная отсталость, а также как нейронные цепи правильно собираются при нормальном развитии.

В дальнейшем исследователи планируют изучить, как различные комбинации γ-протокадгеринов влияют на формирование синапсов в развивающемся мозге и какие сигналы эта адгезия передаёт молодому нейрону.