Стволовые клетки: В поисках главного регулятора
Новое исследование Университета Райса и Кембриджского университета указывает, что тесно связанное трио регуляторных белков, известное как «триада Scl-Gata2-Fli1», может выполнять роль «главного регулятора» в гемопоэтических стволовых клетках (HSCs) — клетках, которые организм использует для создания новых клеток крови.
Результаты, опубликованные в журнале PLoS Computational Biology, основаны на компьютерной модели, созданной биоинженерами. Модель точно описывает наблюдаемое поведение трёх белков триады.
«Основываясь на нашей модели, мы можем сказать, что она обладает всеми свойствами, которые мы ожидали бы найти у регулятора высшего уровня», — заявил Олег Игошин, доцент биоинженерии в Университете Райса.
Гемопоэтические стволовые клетки не только производят около 100 миллиардов новых клеток крови ежедневно, но и способны к самообновлению, что критически важно после кровопотери или трансплантации костного мозга.
Чтобы квалифицироваться как главный регулятор, триада должна соответствовать двум критериям:
- Действовать как «бистабильный» переключатель, который переводит клетку из состояния «самообновление HSC» в состояние «дифференцировка».
- Игнорировать кратковременные сигналы и активироваться только при устойчивом сигнале.
«Изучив результаты модели, мы обнаружили, что триада действительно обладает характеристиками главного регулятора», — сказал аспирант Джатин Нарула.
Предсказание модели о том, что триада Scl-Gata2-Fli1 является контроллером высшего уровня для HSCs, требует дополнительной экспериментальной проверки. Однако, эта гипотеза интригует, поскольку предыдущие исследования предполагают, что аналогично устроенные регуляторные триады играют ключевую роль и в других типах стволовых клеток, включая эмбриональные.
«Вполне возможно, что этот мотив триады повторно используется в других местах», — отметил Игошин. — «Белки могут быть разными в каждом случае, но структура взаимосвязей между ними общая и может повторяться в природе».