Механочувствительность и устойчивость при развитии крыла дрозофилы

Исследование о механическом контроле развития тканей опубликовано на этой неделе в Nature Communications. В статье идентифицирован белок, регулирующий перестройку клеток в ответ на возрастающее натяжение ткани. Этот белок, AIP1, и его кофактор кофилин могут быть вовлечены в перестройку клеток, управляемую натяжением ткани, у разных видов, и эта активность может относиться к пролиферации и гибели клеток.

Во время развития клетки меняют свои позиции вдоль оси ткани, формируя её. Глобальные паттерны сил в ткани, включая натяжение и сжатие, влияют на рост. Хотя знания о молекулярных механизмах генерации силы внутри клетки расширились в последние годы, гораздо меньше известно о том, как клетка реагирует на натяжение ткани и сопротивляется ему при ремоделировании поверхностей клеточных контактов.

Каору Сугимура и Кейсуке Икава из Института комплексных исследований клеточно-материальных наук (iCeMS) Киотского университета в Японии использовали в своём исследовании куколочные крылья дрозофилы. Они провели скрининг актин-связывающих белков и обнаружили, что Актин-связывающий белок 1 (AIP1) регулирует расположение клеток в крыле, с сильными сигналами там, где происходит перестройка клеток. Они обнаружили меньше AIP1 после формирования новых поверхностей клеточных контактов.

"Мы знаем, что клетки обладают способностью чувствовать силы вокруг себя и настраивать свои сигнальные пути в ответ на эти силы, — говорит Сугимура. — Наши данные показывают, что AIP1 и кофилин ощущают натяжение ткани через структурные изменения актинового филамента и что эти актин-связывающие белки способствуют направленной перестройке клеток, усиливая структурную стабильность ремоделируемых поверхностей клеточных контактов".

Преобразование натяжения ткани в локальный оборот актина с помощью AIP1 может быть стратегией, встречающейся при перестройке клеток и в других местах в природе, поскольку этот белок обнаружен у видов от дрожжей до человека. Авторы предполагают, что выявленные механизмы следует исследовать и в других тканях, а также в других контекстах развития, таких как пролиферация и гибель клеток.