Новый метод изучает переход клеточных капель из жидкости в твёрдое состояние

Понимание поведения крошечных капель внутри клеток может помочь в поиске новых методов лечения. Исследователи из Лейдена разработали метод изучения того, как эти капли переходят из жидкого состояния в твёрдое. Этот переход играет роль в различных заболеваниях, включая нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера, и мышечную дистрофию. Результаты опубликованы в Cell Reports Physical Science.

Эти структуры, известные как биомолекулярные конденсаты, работают подобно каплям масла, самопроизвольно отделяющимся в стакане воды, но внутри клетки. Они играют ключевую роль в таких процессах, как хранение молекул и регуляция химических реакций.

Однако при определённых условиях они могут переходить из жидкого состояния в твёрдое или гелеобразное — изменение, связанное с нейродегенеративными заболеваниями. До сих пор не было эффективных методов для детального изучения этих переходов.

Обращение вредных процессов

Команда Алирезы Машаги разработала технологию, способную измерять переход от жидкости к твёрдому состоянию в этих богатых белком каплях. Это открывает новые возможности как для фундаментальных биологических исследований, так и для разработки лекарств.

Исследователи долго сталкивались с трудностями в изучении отвердевания конденсатов из-за ограничений существующих методов. Команда Машаги преодолела эту проблему с помощью техники сканирующей зондовой микроскопии (SPM). Этот метод использует крошечный зонд для сканирования поверхностей в чрезвычайно малом масштабе, позволяя измерять свойства материалов, включая их мягкость или жёсткость.

Их подход позволяет отслеживать отдельные капли по мере их отвердевания и последующего размягчения. Понимание последнего процесса особенно важно, так как может помочь в разработке препаратов, обращающих вспять вредное отвердевание, связанное с болезнью.

Прорыв в биомолекулярных исследованиях

Лаборатория Машаги разработала различные междисциплинарные подходы к изучению болезней человека. Используя методы одно-молекулярного и структурного анализа, включая топологические исследования, команда изучала неупорядоченные белки, участвующие в мышечной дистрофии и раке. Эти белки часто образуют биомолекулярные конденсаты и агрегаты при заболевании, что делает их ключевыми мишенями для изучения с помощью метода на основе SPM.

Машаги отмечает, что это отличный пример междисциплинарных исследований, который выводит их факультет на передний план в этой области. Поскольку метод широко применим, ожидается его глобальное использование.