Поскольку клеточное движение необходимо для всего от развития эмбриона, чтобы ранить исцеление к метастазу рака, работа, как ожидают, будет иметь всесторонние последствия для понимания и управления этими биологическими процессами, говорят исследователи. На самом деле они отмечают, что дефекты в сети белка посыльного были связаны со многими типами рака. Результаты получены в итоге в работе, опубликованной онлайн 20 октября в журнале Nature Cell Biology.«Ранее считалось, что белки посыльного были только вовлечены в направленное движение: это без них, клетки могли только переместиться беспорядочно посредством непосредственного формирования этих подобных руке прогнозов», говорит Питер Девреотес, доктор философии, преподаватель и директор Отдела Цитобиологии в Медицинской школе Университета Джонса Хопкинса. «Теперь мы знаем, что даже случайное движение требует активации сети белка посыльного».
Согласно Devreotes, ключевой компонент оборудования клетки – перекрещивающаяся сеть цепей белка, которые обертывают вокруг внутреннего края клетки, давание его формирует и структура и воодушевление имени «цитоскелет». Чтобы позволить движение, эта сеть должна создать себя в данной области клетки, выдвинув внешнюю мембрану клетки и создав подобное руке проектирование, которое может «захватить» внешнюю среду и потянуть клетку вперед.
Цитоскелет, Девреотес говорит, слушается сети белка посыльного, которая связана с белками датчика за пределами клетки. Датчики обнаруживают указатели направления, прибывающие из других частей тела, и передают их на белки посыльного, которые в свою очередь обращаются к cytoskeletal белкам с просьбой создать проектирование в правильном направлении.
В их экспериментах команда Devreotes стремилась понять отношения между каждым из этих компонентов. Они начали, он говорит, купая их камеры в препарате, который парализует цитоскелет.
Не удивительно, клетки не переместились бы, но непосредственные ответы сети посыльного все еще произошли.Девреотес объясняет, «Вы можете думать о клетке как о гребной лодке с несколькими членами команды и рулевым шлюпки, сидя сзади, регулируя руководящий принцип и крича на команду, чтобы держать их движения в синхронизации. Если весла устранены (т.е., парализованный цитоскелет), рулевой шлюпки может вопить на команду так, как он хочет, но лодка не переместится».Используя комбинацию генетических и методов отображения, команда тогда вывела из строя другие компоненты системы один за другим и наблюдала то, что произошло.
Запрещение белков посыльного (рулевой шлюпки) показало, что у цитоскелета есть внутренний ритм, который «раздражает» клеточную мембрану каждые 10 секунд, но не было никаких созданных прогнозов, таким образом, клетки не перемещались. «Это – как будто команда может все еще грести без рулевого шлюпки, но каждый человек гребет в различном направлении, таким образом, лодка просто остается, где это», говорит Чуань-Сянь Хуан, соавтор исследования.Команда ожидала, что, когда они удалили белки датчика, они не будут видеть движения, на основе старой идеи, что и случайное и направленное движение клетки потребовало передачи сигналов от этих белков.
Однако они нашли вместо этого, что сеть посыльного «легковозбудимая». Таким образом, без белков датчика или внешних сигналов, белки посыльного могут все еще работать самостоятельно, говоря цитоскелету создать прогнозы здесь или там, перенося клетки беспорядочно. «Эта ситуация могла сравниться с лодкой без руководящего принципа.
Рулевой шлюпки там, чтобы скоординировать греблю команды, таким образом, лодка перемещается, но не в любом определенном направлении», объяснил соавтор Мин Тан.Девреотес говорит, что самые захватывающие последствия этого исследования – относящиеся к метастазу рака. «Несколько из белков посыльного, которые мы изучили, найдены в более высоких количествах во время развития рака, и вероятно, что получающиеся изменения в движении клетки вовлечены в продвижение болезни», говорит он. «Мы теперь знаем, что должны создать наркотики, которые предназначаются для белков посыльного (не только белки датчика), чтобы полностью остановить опухолевые клетки».Другие авторы отчета – Чанцзи Ши и Пабло Иглесиас из Университета Джонса Хопкинса.
Эта работа была поддержана грантами от Национального Института Общих Медицинских наук (GM28007, GM34933, GM71920) и Фонд Исследований рака Дэймона Раньона.