Выявлен ключевой белок полярности клеток
Изображение: Northwestern University
Исследователи идентифицировали белок, называемый CLAMP, как важный для механизма, который организует клетки и позволяет некоторым выполнять специализированные функции, согласно исследованию, опубликованному в Journal of Cell Biology.
В то время как полярность плоских клеток (PCP) является механизмом, критически важным для раннего развития, она также остается относительно недоукомплектованным у позвоночных, по словам Брайана Митчелла, доктора философии, доцента Cell and Molecular Biology и старшего автора исследования.
PCP использует пути передачи сигналов белка, чтобы сформировать цитоскелет клетки и выровнять внутреннюю структуру клеток вдоль оси. По словам Митчелла, PCP особенно важна для ресничных клеток: клетки, которые используют небольшие волоскоподобные структуры для выполнения различных функций, включая перенос слизи из легких и распределение спинномозговой жидкости внутри желудочков мозга.
«Нужно, чтобы эти реснички работали в одном направлении, потому что они генерируют поток жидкости в этом направлении», — сказал Митчелл, который также является членом онкологического центра Robert H. Lurie.
В то время как ученые хорошо понимают изменения в цитоскелетах, которые приводят к полярности, сигналы, предшествующие этим физическим изменениям, по-прежнему плохо понимаются, по словам Митчелла.
В текущем исследовании Митчелл и его коллеги удалили белок CLAMP из эмбрионов лягушек и наблюдали его действие на ресничные клетки; они обнаружили, что это изменение полностью разрушило плоскую полярность.
«Мы думаем, это изменяет способность клеток общаться друг с другом», — сказал Митчелл.
Дальнейшее исследование необходимо, чтобы изучить новый взгляд на болезни, которые влияют на реснички, включая респираторные состояния.
«Когда мы узнаем больше о полярности, мы можем понять, что проблемы, связанные с очисткой слизи из легких, не всегда вызваны низкой подвижностью ресничек, но могут быть вызваны неправильной полярностью», — сказал Митчелл. «Мы видели много мутаций у лягушек, которые не влияют на подвижность, но заставляют реснички указывать в неправильном направлении».
Однако простое определение белка, участвующего в сигнальном процессе, является лишь верхушкой айсберга.
«Это действительно создает связь между полярностью и цитоскелетом, но мы до сих пор не знаем, что делает этот белок CLAMP, — говорит Брайан Митчелл. «Он встречается у всех животных, от одноклеточных организмов до людей, поэтому нам нужно больше исследований, чтобы выяснить, как именно он работает».
Больше информации: Sun K. Kim et al. CLAMP/Spef1 regulates planar cell polarity signaling and asymmetric microtubule accumulation in theXenopusciliated epithelia, The Journal of Cell Biology (2018). DOI: 10.1083/jcb.201706058