Белок ZO-1 как молекулярная пружина регулирует деление клеток эпителия

Исследователи из Женевского университета (UNIGE) обнаружили, что белки Zonula Occludens-1 и -2 (ZO-1 и ZO-2), отвечающие за плотность межклеточных контактов в эпителии, способны воспринимать механические сигналы и в зависимости от них активировать разные клеточные ответы.

Эпителиальные ткани, выстилающие внутренние органы (например, легкие или кишечник) и поверхность тела, постоянно подвергаются механическому растяжению. Эти силы сильно влияют на пролиферацию и дифференцировку клеток, но лежащие в основе процессы были плохо изучены.

Молекулярный механизм: пружина под напряжением

• ZO-1 меняет конформацию в зависимости от натяжения, создаваемого цитоскелетом клетки, подобно гибкой пружине.
• При высоком натяжении цитоскелета ZO-1 растягивается и секвестрирует ключевой фактор, необходимый для деления клетки, подавляя пролиферацию.
• При ослаблении натяжения (например, после повреждения ткани) ZO-1 расслабляется и высвобождает этот фактор, что позволяет клеткам proliferate для восстановления поражения.

Вместе ZO-1 и ZO-2 стабилизируют факторы, регулирующие экспрессию генов, пролиферацию клеток, плотность эпителия и его способность формировать трехмерные структуры.

Перспективы для онкологии

Поскольку раковые клетки также чувствительны к механическим силам в своем микроокружении, ZO-1 и ZO-2, вероятно, играют роль в их пролиферации. Целенаправленное ингибирование ZO-1 в опухолях может стать новым терапевтическим путем для борьбы со злокачественными образованиями.

Исследование опубликовано в журнале Current Biology.