Расшифрован механизм одного из самых быстрых клеточных движений
Исследователи из Университета Окаямы выяснили, как аксоподии (лучевидные выросты) солнечников (Heliozoa) могут сокращаться почти мгновенно. Ключевую роль играет одновременное расщепление микротрубочек в нескольких местах, а также определённый набор генов и белков.
Механизм быстрого сокращения
- Аксоподии состоят из белковых гетеродимеров α- и β-тубулина, образующих микротрубочки.
- При сокращении микротрубочки не разбираются медленно, а одновременно расщепляются в нескольких точках, что приводит к почти мгновенному исчезновению аксоподий у вида Raphidocystis contractilis.
Гены и белки, ответственные за сокращение
Учёные провели de novo секвенирование транскриптома и идентифицировали около 32 000 генов. Набор генов наиболее схож с таковым у простейших. Ключевые белки, участвующие в дестабилизации микротрубочек:
- Катанин p60 — контролирует длину аксоподий.
- Кинезин-13 — основной белок, дестабилизирующий микротрубочки; обнаружены несколько дубликатов его генов.
- Белки кальциевой сигнализации — регулируют поступление ионов кальция в клетку, что индуцирует сокращение аксоподий.
Практическое применение
Аксоподии солнечников — высокочувствительные сенсоры, реагирующие на минимальные изменения среды, например, на присутствие ионов тяжёлых металлов или противоопухолевых препаратов.
- Обнаружение загрязнений: реакцию аксоподий можно использовать как показатель для создания временных устройств мониторинга загрязнения окружающей и водопроводной воды.
- Биоанализ лекарств: система может служить новой моделью для первичного скрининга новых противоопухолевых препаратов.