Как мышечные клетки "заклеивают" свои мембраны
Каждая клетка окружена тонким липидным бислоем, который отделяет её внутреннюю среду от внеклеточного пространства. Повреждение этой плазматической мембраны нарушает функции клетки и может привести к её гибели. Например, при спуске с горы в плазматических мембранах мышечных клеток ног образуется множество микроразрывов.
Исследователям из Карлсруэского технологического института (KIT) и Гейдельбергского университета впервые удалось в реальном времени наблюдать процесс репарации мембраны в живом организме. Результаты опубликованы в журнале Developmental Cell.
Метод наблюдения
- Использован новый метод высокого разрешения.
- Белки репарации в мышцах прозрачных личинок рыбки данио-рерио были помечены флуоресцентными белками.
- С помощью лазера в плазматической мембране мышечных клеток прожигали микроскопические отверстия.
- Процесс восстановления наблюдали под микроскопом.
Ключевые открытия
- Формирование "заплатки": Мембранные везикулы вместе с двумя белками — Дисферлином (Dysferlin) и Аннексином A6 (Annexin A6) — быстро образуют ремонтный патч.
- Многослойная структура: Другие аннексины присоединяются позже. Данные свидетельствуют, что клетка собирает многослойную "заплатку" изнутри, которая герметично отделяет содержимое клетки от внешней среды.
- Источник мембраны: Обнаружена специализированная область мембраны, которая быстро поставляет материал, необходимый для заделки отверстия.
Значение исследования
- Эта животная модель репарации мембраны поможет идентифицировать новые белки, участвующие в процессе, и выяснить его механизмы.
- Результаты могут способствовать разработке терапии для человеческих миопатий и открыть новые возможности в биотехнологии.