Учёные определили ключевую молекулярную связь для роста клеток
Исследователи из Корнеллского университета обнаружили, как клетки регулируют транспортировку ресурсов, необходимых для роста и деления. Результаты опубликованы 18 января в журнале Developmental Cell.
Механизм транспорта
Для роста клетки, подобно дрожжевым, используют мембранные органеллы — секреторные везикулы. Их к месту роста доставляет моторный белок миозин-V, перемещающийся по цитоскелету. Ключевой вопрос — как миозин-V распознаёт и связывается со своим грузом.
Двойной контроль
Учёные под руководством профессора Энтони Бретшера и аспиранта Фелипе Сантьяго-Тирадо выяснили, что для связывания необходимы два молекулярных сигнала:
Белок Sec4
Липид PI-4P
Миозин-V действует как «детектор совпадений»: он эффективно связывает везикулу только при одновременном наличии обоих маркеров. Если присутствует только белок или только липид, миозин движется «порожняком».
Роль липидов
Исследование показало, что липиды, которые традиционно считались лишь структурным компонентом мембран, играют активную регуляторную роль в клеточных процессах.
Методология и результаты
- Использовалась конфокальная микроскопия для наблюдения за генетически модифицированными дрожжевыми клетками, в которых ключевые молекулы были помечены флуоресцентными белками.
- При искусственном резком увеличении концентрации одного компонента (белка или липида) в отсутствие другого наблюдался слабый рост клеток, но новые клетки были менее жизнеспособны.
Значение работы
- Это шаг к пониманию того, как клетки организуют свою структуру и реагируют на изменения.
- Подобный механизм, вероятно, существует и в клетках млекопитающих.
- Открытие указывает на необходимость более глубокого изучения роли липидов.
- В перспективе понимание механизма связывания груза может помочь в разработке методов лечения болезней, связанных с нарушением внутриклеточного транспорта.
Исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения (NIH).