Механизм короткодистанционного движения везикул раскрыт

Учёные из Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) выяснили, как везикулы перемещаются на короткие расстояния в пределах определённых частей клетки — механизм, ранее не изученный наукой.

Везикулы — это небольшие клеточные контейнеры, которые перемещают материалы (белки, липиды) и утилизируют отходы.

Помимо использования молекулярных моторов для дальнего транспорта, клеткам необходимо перемещать везикулы на короткие расстояния локально. Точные механизмы этого процесса оставались неясными.

Исследовательская группа HKUST под руководством аспиранта Цю Хуа и доктора У Сяньдэна сосредоточилась на движении синаптических везикул (СВ). Они обнаружили, что разделение фаз специфических белков, ассоциированных с этими везикулами, позволяет им контролируемо двигаться между разными областями клетки.

Ключевые открытия:

  • Крупный белок Piccolo, образующий спирали, может захватывать СВ из «резервного пула» и перемещать их в «активную зону» в ответ на кальциевые сигналы.
  • Белок TFG помогает перемещать везикулы из эндоплазматического ретикулума (ЭПР) в промежуточный компартмент ЭПР-аппарата Гольджи, используя аналогичный процесс разделения фаз.

Выводы предполагают, что разделение фаз может быть общим клеточным механизмом для регуляции короткодистанционного направленного движения везикул.

Исследование «Короткодистанционный транспорт везикул посредством разделения фаз» опубликовано в журнале Cell.

Контекст:

  • Для дальнего транспорта везикулы используют молекулярные моторы, движущиеся по цитоскелету.
  • Локально (например, в аппарате Гольджи или нервных окончаниях) везикулам необходимо быстро преодолевать расстояния в несколько сотен нанометров. Механизмы таких перемещений, не связанные с молекулярными моторами, были неизвестны.

Цитата: «Наше исследование показывает, что короткодистанционный направленный транспорт везикул может осуществляться через разделение фаз везикул с белковыми конденсатами, без участия молекулярных моторов. Важным направлением будущей работы является применение этого нового механизма к другим общеизученным клеточным процессам», — отметил доктор У.