Нова робота Університету Уорвіка показує, як мікроскопічна система «залізниць» в наших клітинах може оптимізувати свою структуру, щоб краще задовольнити потреби органів.
Роботу провів професор Роберт Крос, директор центру механохімічної клітинної біології в Медичній школі Ворвік і керівник лабораторії Крос.
Його команда вивчала, як будуються мікротрубочки «залізничних колій» всередині клітин. Майже кожна клітина в нашому тілі містить «залізничну» мережу, систему крихітних доріжок, званих мікротрубочками, які пов'язують важливі пункти призначення всередині клітини. Команда професора Кроса виявила, що система рейок мікротрубочок всередині комірок може регулювати власну стабільність залежно від того, використовується вона чи ні.
"Траси мікротрубочок залізниці майже неймовірно малі - всього 25 нанометрів (нанометр становить мільйон міліметрів). Залізниця так само важлива для клітини, як справжня повнорозмірна залізниця для країни. Для клітин і для країн проблема одна і та ж - як краще керувати залізницею? "
"Уявіть собі, що треки реальної залізниці могли б запитати себе: «Що мені корисно?» - щоб дізнатися це, вони будуть перевіряти, як часто рухався по них залізничний склад.
"Виявляється, що залізні доріжки мікротрубочок всередині клітин можуть робити саме це - вони перевіряють, чи знаходяться вони в контакті з крихітними залізничними поїздами (званими кінезинами). Якщо вони є, то вони залишаються стабільними на місці. Якщо вони не з'являються, ми думаємо, це дозволяє переробляти ділянки мікротрубочок, щоб будувати нові і більш корисні рейки в іншому місці в клітці ".
У статті «Кінезін розширює і стабілізує грати ВВП-мікротрубочок», опубліковану в Nature Nanotechnology, показано, що коли кінезинські «залізничні склади» контактують з рейками їх мікротрубочок, ті тонко змінюють свою структуру, виробляючи дуже невелике подовження, яке стабілізує рейку.
Використовуючи виготовлений на замовлення мікроскоп, дослідники виявили, що 1,6% -ве збільшення довжини мікротрубочок, прикріплених до кінезин, збільшує в 200 разів їх тривалості життя.
Виявляючи, як мікротрубочки стабілізуються і дестабілізуються, команда сподівається пролити нове світло наряд захворювань людини (наприклад, хвороба Альцгеймера), яка пов'язана з аномаліями функції мікротрубочок. Вони також сподіваються, що їхня робота може зрештою призвести до поліпшеної терапії раку, тому що «залізниця» настільки важлива (наприклад, для ділення клітин), оскільки її траси для мікротрубочок є ключовою мішенню для онкологічних препаратів, таких як Таксол. Як таксол стабілізує мікротрубочки в клітинах, залишається погано зрозумілим.
Професор Крос додав: "Наша нова робота показує, що кінезинові" залізничні двигуни "стабілізують мікротрубочки таксолоподібним способом. Нам потрібно якомога більше зрозуміти, як можна стабілізувати і дестабілізувати мікротрубочки, прокласти і висвітлити дорогу до вдосконалених методів лікування ".