Исследование раскрывает ключевую взаимосвязь для процесса поглощения веществ клетками

Исследователи из Пенсильванского университета выявили взаимосвязь, управляющую процессом эндоцитоза — поглощения клеткой материала из окружающей среды. Их работа опубликована в Nature Communications.

Ключевая находка: Порог, при котором белки успешно формируют везикулу (пузырёк), зависит как от количества мембрано-изгибающих белков, так и от натяжения самой мембраны. При снижении мембранного натяжения для достижения критической массы требуется меньше белков.

Значение: Понимание этого порога важно для изучения многих биологических процессов и заболеваний, нарушающих нормальный эндоцитоз. Эта взаимосвязь также может объяснить механизм «сверхбыстрого эндоцитоза», при котором везикулы образуются за миллисекунды.

Методология: Учёные под руководством Тобиаса Баумгарта и Чжэн Ши обошли ограничения стандартной микроскопии, создав модель изолированных клеточных мембран. Мембраны, помеченные флуоресцентным маркером, частично втягивались в пипетку, образуя «нос».

• На модель клетки воздействовали мембрано-изгибающими белками с другим флуоресцентным маркером.
• Измеряя, как коллективное действие белков укорачивает «нос» в пипетке, исследователи определяли момент начала эндоцитоза и рассчитывали количество задействованных белков.
• Изменяя силу всасывания в пипетке, они напрямую наблюдали влияние натяжения мембраны на необходимое количество белков.

Вывод: Снизить порог начала эндоцитоза можно не только увеличением числа белков, но и уменьшением общего натяжения мембраны. Последний механизм, по словам Баумгарта, работает как быстрая волна сигнала по мембране и может объяснять скорость «сверхбыстрого эндоцитоза» в живых клетках.

Этот экспериментальный подход открывает путь для изучения роли других белков в процессе эндоцитоза.