Учёные определили молекулярный путь, помогающий движущимся клеткам избегать бесцельного блуждания

Учёные из Johns Hopkins Medicine, работая с плодовыми мушками, идентифицировали новый молекулярный путь, который помогает направлять движущиеся клетки в определённом направлении. Набор взаимосвязанных белков и ферментов в этом пути действует как компоненты рулевого управления, направляя клетки к «запланированной», а не случайной цели.

Согласно отчёту, опубликованному 2 марта в Cell Reports, эти же молекулярные пути могут управлять метастазированием раковых клеток, а также быть важными для понимания того, как клетки собираются и мигрируют в эмбрионе для формирования органов.

Исследовательскую группу возглавляла Дебора Эндрю, профессор клеточной биологии.

  • Роль гена Tre1: Изучая развитие слюнных желёз у дрозофил, учёные сгенерировали мух, лишённых белок-кодирующей части гена Tre1, и пометили белок Tre1 флуоресцентной меткой.
  • Эксперименты: В эмбрионах с интактным геном Tre1 зародышевые клетки (germ cells) правильно мигрировали к гонаде. Без гена Tre1 большинство зародышевых клеток не достигало соматических клеток гонады, что ставит под угрозу будущие поколения организма.
  • Механизм: Белок Tre1 относится к семейству G protein-coupled receptors (на которые нацелено почти 35% одобренных FDA лекарств). Он выступает на поверхность клетки и действует как «рулевой».
  • Нисходящий каскад: Активированный Tre1 запускает каскад белков и ферментов, включая фосфоинозитолкиназу, PI(4,5)P2, dPIP5K, dWIP и WASp. В конце каскада формируется цепь актиновых белков в выступе на переднем крае клетки, создавая механическую силу для движения.
  • Восходящий сигнал: Учёные обнаружили, что сигнальный белок Hedgehog, чья роль в миграции зародышевых клеток ранее оспаривалась, повышает уровень белка Smoothened в мембране. Smoothened и Tre1 находятся в одном выступе на переднем крае клетки.

Учёные планируют продолжить изучение путей, связанных с Tre1. Более глубокое понимание навигации движущихся клеток может дать новые мишени для предотвращения распространения раковых клеток.