Открытый в МГУ механизм регуляции подвижности клеток поможет бороться с раком

Цитоскелет. Изображение:  ImageJ-Programmpaket

Биологи из МГУ имени Ломоносова выяснили, что недавно открытый белок LOSK способен регулировать клеточную подвижность. Результаты работы помогут в создании новых лекарственных препаратов для лечения онкологических заболеваний и болезней сосудов.

Статья о новом исследовании опубликована в журнале Cytoskeleton. Подробности работы приводит пресс-служба МГУ.

Клеточная подвижность определяет множество процессов, жизненно важных для клетки и организма в целом. Эти процессы требуют реорганизации и поляризации актина (белка мышечных волокон) и микротрубочек — полых цилиндрических структур, которые образуют механический каркас клеток эукариот — цитоскелет.

До сих пор считалось, что направленное движение клеток напрямую зависит от архитектуры микротрубочек. Однако в ходе работы биологи обнаружили другой, неизвестный ранее регулятор подвижности клеток — протеинкиназу LOSK. Как и другие протеинкиназы, LOSK присоединяет к белкам определенный химический остаток и тем самым может менять их ферментативную активность, положение в клетке или взаимодействие с другими белками. Белок LOSK был ранее открыт в НИИ физико-химической биологии имени Белозерского — подразделении МГУ.

В новой работе путем молекулярного клонирования биологи изготовили многочисленные генетические конструкции, которые внедряли в клетки животных (в основном в клетки, выделенные из почки зеленой мартышки). После нанесения экспериментальной раны движение генетически модифицированных и обычных клеток снимали на видео на микроскопе, оборудованном системой подогрева. При этом в клетках изучали морфологию цитоскелетных структур и анализировали содержание ряда белков в цитоплазме, а также воздействовали на клетки специфическими ингибиторами.

Было замечено, что LOSK способен регулировать внутриклеточное распределение белка динактина. Он, в свою очередь, ответственен за активность еще одного белка — динеина и его связывание с микротрубочками и с центросомой. Центросома — это главный центр организации микротрубочек, который играет важную роль в процессе деления клетки. Как правило, в клетке содержится одна или две центросомы, а вот у клеток злокачественных опухолей их число увеличивается.

«Главный результат работы состоит в том, что нам удалось разделить две независимые цепочки событий, запускаемых белком SLK/LOSK, и показать, что один процесс приводит к построению радиальной звезды микротрубочек, а другой — к направленному перемещению клеток, — пояснил результаты доктор биологических наук, старший научный сотрудник НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского Антон Бураков. — До этого считалось, что направленное движение клеток напрямую зависит от архитектуры микротрубочек. Помимо упомянутых ранее процессов эмбриогенеза и ангиогенеза от клеточной подвижности зависят процессы канцерогенеза, заживления ран и иммунного ответа. Микротрубочки же являются мишенью для митостатиков — препаратов, используемых при терапии раковых заболеваний. Вывод работы состоит в том, что регуляция движения клеток осуществляется независимо от регуляции работы центра организации микротрубочек». По словам исследователей, полученные ими результаты могут быть использованы в медицинской практике для создания новых противораковых препаратов.

Недавно другая группа ученых из МГУ выяснила, как живая клетка решает, откуда начать синтез белка. Оказалось, что решающим событием в этом процессе является гидролиз (разложение) молекулы гуанозинтрифосфата(ГТФ), что и приводит к началу синтеза.
Теги:

Читать еще на Чердаке: