Dešifrovanje „saobraćajnog pravilnika“ naših ćelija

Kanceri, degenerativne bolesti: deregulacija internih komunikacionih puteva naših ćelija nalazi se u temelju mnogih oboljenja. Mikrotubule – mikroskopska proteinska vlakna – imaju bitnu ulogu u kontrolisanju tog saobraćaja.

Međutim, njihovi mehanizmi ostaju nedovoljno razjašnjeni. Istraživači sa Ženevskog univerziteta identifikovali su novi mehanizam, koji uključuje dva proteina, za upravljenje njihovim rastom. To otkriće otvara neviđene perspektive za razvoj tretmana koji mogu delovati u samom središtu ćelija, piše Science Daily.

Preporučujemo

Kao što su nekom gradu potrebne fluidne transportne mreže za promet i razvoj, tako su ćelijama potrebni interni mikroskopski „putevi“ za snabdevanje, rast i deobu. Ti „putevi“ se nazivaju „mikrotubule“. One su dugačka proteinska vlakna koja čine kičmu ćelije. Problemi sa njihovim regulisanjem mogu uzrokovati oboljenja kao što su rak i neurodegenerativni poremećaji.

Stoga je razumevanje njihovog načina rada – i naročito mehanizama koji kontrolišu i regulišu njihov rast – od suštinskog značaja. Iako je značajan napredak ostvaren na tom polju tokom poslednjih četrdeset godina, složenost tog sistema i dalje zahteva intenzivno istraživanje.

Dva ključna proteina

Dva proteina, CLIP-170 i EB3, prolaze kroz tečnost-tečnost faznu separaciju na vrhu mikrotubule tokom njenog rasta. Drugačije rečeno, ova dva proteina se odvajaju od ćelijskog tečnog medijuma kako bi formirali drugu tečnu fazu na vrhu mikrotubule, poput kapi ulja u vodi.

Mikrotubule su dinamičke strukture koje se neprestano grade i razgrađuju. Ovaj fenomen fazne separacije, na nivou mikrotubule, povećava koncentraciju proteina, uključujući tubulin, i značajno stimuliše stopu rasta mikrotubula dok smanjuje depolimerizacione događaje, tj. raspad mikrotubule. Stoga izgleda da ovaj mehanizam kontroliše dinamiku ćelijskih mikrotubula na veoma konkretan način.

Združena akcija

Sinergija proteina CLIP-170 i EB3 osigurava regulisanje rasta mikrotubula, zahvaljujući mahanizmu tečnost-tečnost fazne separacije. Uzet posebno, CLIP-170 nema interakciju sa tubulinom. Što se EB3 tiče, iako je sposoban za interakciju sa tubulinom, stvara samo male agregate na površini. Kombinacija ova dva proteina omogućava regulaciju brzine rasta mikrotubula lokalno.

Uloga ova dva proteina je posmatrana in vitro i zatim putem merenja unutar ćelije koristeći kombinaciju dva metoda – fluorescentnu mikroskopiju i konfokalnu mikroskopiju.

Rezultati ističu novi nivo regulisanja u kontroli dinamike mikrotubula. To omogućava nove ciljeve u razvoju novih terapija protiv raka. Ovo otkriće obećava dalje širenje našeg znanja i sposobnosti da delujemo u samom centru ćelijskih procesa.

(Telegraf Nauka/Science Daily)