Роль изоформ ядерных ламинов в механике клетки

Исследование Northwestern Medicine выявило различные функции основных изоформ ядерных ламинов в поддержании внутриклеточных взаимодействий и клеточной механики. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ключевая роль ламинов

Ядерные ламины — это филаментные белки ядра клетки, играющие ключевую роль в регуляции ядерной архитектуры, организации генома, поддержании формы ядра и его микромеханических свойств.

Изоформы и их взаимодействия

В клетках млекопитающих существуют четыре основных типа ядерных ламинов: два ламина A-типа и два ламина B-типа. Они соединяются с компонентами LINC-комплекса, который, в свою очередь, связывает ядро с цитоскелетом — виментиновыми промежуточными филаментами и филаментозным актином.

Используя количественную микроскопию, микромеханические методы и молекулярную биологию на мышиных эмбриональных фибробластах (MEFs), учёные обнаружили различия:

• Ламины A-типа взаимодействуют через LINC-комплексы и с актином, и с виментином, модулируя жесткость кортекса и цитоплазмы, а также клеточную сократимость.
• Ламины B-типа взаимодействуют через LINC-комплексы только с виментином, регулируя жесткость цитоплазмы и сократимость.

Значение для медицины

Как отметил старший автор работы Роберт Голдман, эти открытия раскрывают потенциальные механизмы клеточных дефектов при ламинопатиях человека, таких как:

• Прогерия (преждевременное старение)
• Дилатационная кардиомиопатия
• Многочисленные типы мышечных дистрофий
• Многие виды рака, связанные с мутациями или модификациями изоформ ламинов.

Дальнейшие исследования будут направлены на изучение структуры и функций ламинов, их взаимодействия с другими ядерными и цитоплазматическими путями и, в частности, их роли в механике ядра.