Расшифрован механизм мембранного деления

Клетка окружена цитоплазматической мембраной, которая защищает её от внешней среды. Однако для жизнедеятельности клетке необходимо впускать внутрь необходимые частицы. Этот процесс, при котором участок мембраны впячивается и отщепляется, называется эндоцитозом.

Механизм оставался не до конца понятным из-за высокой устойчивости мембраны. Команда профессора Орельена Ру из NCCR Chemical Biology исследовала белок динамин, участвующий в эндоцитозе, чтобы понять, как происходит деление мембраны.

Сила дина́мина

Учёные провели эксперименты in vitro с искусственными мембранными трубками радиусом 10–100 нанометров. Они обнаружили, что динамин, попадая в трубку, полимеризуется, образуя спираль вокруг неё, и сжимает трубку до разрыва. Энергию для этого сжатия динамин получает, "потребляя" молекулы GTP.

Наблюдения показали, что деление (фиссия) происходит в строго определённом месте — на границе между спиралью дина́мина и мембраной. "Изменение радиуса, которое искривляет мембрану из-за полимеризации дина́мина, создаёт напряжение, способствующее разрыву", — поясняет исследователь Сандрин Морло.

Также было измерено время, необходимое для деления мембраны. Оно зависит от механических свойств самой мембраны, которые варьируются от клетки к клетке.

"Мы выяснили, что способность дина́мина разрывать сверхустойчивую мембрану обусловлена его крутящим моментом (вращательной силой), который значительно превосходит таковой у других белков", — говорит профессор Ру. "Расшифровав действие дина́мина на мембрану, мы поняли принцип работы мембранного деления — процесса естественного, но чрезвычайно сложного".