Стыки трёх клеток служат воротами для транспорта веществ
Учёные из Мюнстерского университета исследовали, как клеточные барьеры становятся проницаемыми для специфических веществ, сохраняя при этом целостность ткани. Моделью послужил процесс поглощения белков желтка развивающейся яйцеклеткой плодовой мушки (Drosophila melanogaster).
Исследование развития яйцеклетки
Яйцеклетка окружена слоем эпителиальных клеток. Учёные визуализировали живую ткань яичников с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, чтобы изучить, как желточные белки проходят через этот барьер.
Клеточный барьер открывается в местах стыка трёх клеток
Исследователи обнаружили, что эпителиальные клетки последовательно удаляют с мембраны четыре различных белка адгезии. Этот процесс занимает несколько часов. Открытие контактов происходит только после исчезновения последнего белка.
Ключевой механизм — эндоцитоз, поглощение белков адгезии с поверхности в клетку. Этот процесс происходит в большей степени в точках, где встречаются три клетки. В результате промежутки открываются именно там. Там, где контактируют только две клетки, связь сохраняется.
«Тот факт, что этот процесс происходит избирательно в точках контакта трёх клеток и, более того, таким упорядоченным образом, вероятно, важен для предотвращения распада ткани», — объясняет профессор Стефан Лущниг.
После открытия стыков поглощение желточных белков длится около 16 часов, после чего промежутки снова закрываются.
Регуляция процесса
- Количество E-cadherin: Генетическое увеличение или уменьшение количества белка адгезии E-cadherin показало, что его количество определяет, насколько широко открываются межклеточные пространства.
- Механическое напряжение: Ключевую роль играет напряжение в цитоскелете, создаваемое сокращающейся структурой из актина и миозина. Увеличение активности миозина и сокращения цитоскелета препятствовало открытию клеточных контактов.
Исследование, опубликованное в журнале "Developmental Cell", помогает понять, как клеточные барьеры функционируют и перестраиваются в процессе развития, что важно для расшифровки механизмов некоторых патологических процессов.