Биологи раскрыли древнюю форму клеточной адгезии

Клетки всех животных, включая человека, способны прочно прикрепляться к поверхностям в своей среде. Эта механически стабильная адгезия, обеспечиваемая рецепторами интегринами, позволяет развиваться сложным тканям и органам. Однако её эволюционное происхождение оставалось неясным, поскольку у многих одноклеточных организмов интегринов нет.

Исследователи из Мюнстерского университета (Германия) под руководством профессора Карстена Грашова и аспирантки Сршти Рангараджан показали, что белок талин играет центральную и эволюционно консервативную роль в клеточной адгезии. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Талин присутствует во многих эукариотических (имеющих ядро) одноклеточных организмах, а также во всех животных клетках. В клетках животных он обеспечивает механическое закрепление интегринов к внутренней части клетки. Сравнительные исследования на амёбах и животных клетках продемонстрировали, что талин у одноклеточных организмов, как и у человека, передаёт механические силы во время адгезии.

Хотя каждая молекула выдерживает силу всего в несколько триллионных долей ньютона, эта механическая функция талина, по-видимому, критически важна для успешной адгезии клеток. У талина в человеческих клетках есть ряд дополнительных функций, не обнаруженных у амёб. Однако его ключевая механическая роль, вероятно, развилась задолго до появления первых животных.

Как отмечает Сршти Рангараджан: «Интегрин-опосредованная адгезия животных клеток описана во всех современных учебниках по клеточной биологии. Однако она, по-видимому, является лишь специализацией гораздо более древнего механизма клеточной адгезии, возникшего у одноклеточных организмов и опосредованного талином».

В исследовании использовались методы молекулярной генетики, высокоразрешающей флуоресцентной микроскопии и измерения молекулярных сил.