Клеточная среда определяет молекулярную архитектуру
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что изоляция клеточных компонентов для изучения может кардинально менять их структуру. Учёные разработали метод исследования ядерного порового комплекса (NPC) непосредственно внутри клеток и обнаружили, что его размеры значительно больше, чем считалось ранее.
Ключевое открытие
Используя методы крио-фокусированного ионно-лучевого фрезерования (cryo-FIB) и крио-электронной томографии (cryo-ET), исследователи из MIT и Цюрихского университета изучили NPC в замороженных срезах клеток толстой кишки. Они обнаружили, что внутреннее кольцо комплекса, формирующее центральный канал, в естественной среде раскрывается до 57 нанометров — на 75% больше по объёму, чем предыдущие оценки, полученные при изучении изолированных компонентов.
Значение исследования
- Контекст важен: Крупные молекулярные структуры, такие как NPC, не сохраняют свои фундаментальные свойства вне клетки.
- Технологический прорыв: Комбинация cryo-ET и cryo-FIB позволяет изучать структуры в их нативной среде без значительных манипуляций с клеткой.
- Гибкость поры: Увеличенный диаметр центрального канала предполагает, что NPC обладает значительной структурной гибкостью, что может быть важно для адаптации к изменяющимся транспортным потребностям клетки.
Перспективы
Открытие ставит новые вопросы:
- Как размер поры влияет на транспорт молекул (например, вирусов или лекарств) в ядро?
- Различается ли структура NPC у разных видов или типов клеток?
Как отметил соавтор исследования Томас Шварц: «Мы всегда манипулировали клетками и извлекали отдельные компоненты из их естественного контекста. Теперь мы знаем, что этот метод может иметь гораздо более серьёзные последствия, чем мы думали».