Выявлены молекулярные механизмы клеточной сигнализации

Исследователи Northwestern Medicine определили молекулярные механизмы внутри белковых комплексов, которые способствуют межклеточной адгезии и коммуникации. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Старшим автором исследования стал Сергей Трояновский, профессор дерматологии, клеточной и развивающей биологии.

Кадгерины и катенины — это белки, которые образуют мультибелковые комплексы, помогая связывать клетки вместе и стабилизировать межклеточные взаимодействия, формируя различные ткани. Эти комплексы, называемые кадгерин-катениновым комплексом (CCC), образуют кластеры. Однако до сих пор оставалось малоизученным, как именно другие CCC-ассоциированные белки рекрутируются в эти кластеры и как они влияют на процесс кластеризации.

Используя масс-спектрометрию и сшивку (протеомный подход, включающий химическое «связывание» двух или более соседних молекул ковалентной связью), исследователи обнаружили, что большинство CCC-ассоциированных белков взаимодействуют с CCC вне адгезивных контактов — белковых комплексов, включающих рецепторы кадгерина. Кроме того, структурное моделирование показало, что для формирования кластеров CCC-ассоциированными белками изначально существует ограниченное пространство.

Затем учёные проанализировали два примера CCC-ассоциированных белков, важных для клеточной полярности и пролиферации, и обнаружили, что каждый белок формирует отдельные CCC-ассоциированные кластеры.

Результаты показывают, что управляемая белками кластеризация CCC играет роль в межклеточной адгезии, а также позволяет клеткам общаться друг с другом, синхронизируя свои сигнальные сети.

«Разные белки, ассоциированные с CCC, могут сортировать кадгерин в разные популяции CCC-кластеров, и это важно, потому что это фактически механизм того, как сигнальные единицы могут уравниваться в разных клетках», — пояснил Трояновский.

По словам Трояновского, эти выводы также могут улучшить понимание внутриклеточных механизмов, лежащих в основе кожных заболеваний, поскольку большинство из них вызвано дефектами межклеточной адгезии в эпидермисе.