Новое исследование механизмов межклеточного взаимодействия
Существуют различные механизмы, при помощи которых клетки «общаются» друг с другом, и многие из них являются ключевыми для развития организма. Международная группа исследователей изучила, как одно важное семейство сигнальных молекул — Wnt-белки, которые контролируют процессы развития многих клеток, — транспортируется между клетками.
Хотя точная работа Wnt-пути чрезвычайно важна, ранее его механизм не был известен. Было обнаружено, что клеточные выпячивания, называемые цитонемами, играют ключевую роль в передаче сигналов, регулирующих частоту клеточного деления.
«Это очень волнующее время для клеточной биологии. Мы в процессе изменения нашего понимания того, как клетки взаимодействуют в тканях. Ранее ученые считали, что сигнальные молекулы выбрасываются прямо во внеклеточное пространство и диффундируют случайным образом. Это бы означало, что таргетные клетки окружены смесью различных сигнальных молекул. В противоположность этому наше исследование показало, что существует гибкая сеть, состоящая из мельчайших клеточных выпячиваний, соединяющих все клетки в многоклеточном организме. Согласно новой концепции становится возможным быстрый, точный и контролируемый обмен информации между клетками», — комментирует статью профессор Steffen Scholpp, главный исследователь в University of Exeter's Living Systems Institute.
Известно, что чрезмерная активация Wnt-пути вызывает ряд опухолевых заболеваний, потенцируя клеточное деление. Поэтому ученые предполагают, что это исследование может помочь в развитии новых способов лечения онкологических заболеваний, например, в создании препаратов, препятствующих образованию цитонемы и передаче сигналов.
Группа, включающая ученых из Duke Medical School в Сингапуре, Karlsruhe Institute of Technology в Германии и Cardiff University, определила, что ингибирование формирования цитонемы предотвратило передачу от Wnt-продуцирующих клеток.
Было обнаружено, что Wnt-белки переместились в области клеточной мембраны и взаимодействовали с рецептором, известным как Ror2, индуцирующим формирование цитонемы. Это является первым случаем, когда сигнальный белок контролирует собственные транспортные механизмы.
Профессор Scholpp добавил: «Мы начали понимать характеристики этой информационной сети в тканевом матриксе. Наше исследование представило первый взгляд на то, как формируется эта сеть и к каким последствиям приведет изменение этих связей. Тщательное структурное и функциональное описание информационной сети является фундаментальным, что требует дальнейших исследований на молекулярном, клеточном и тканевом уровнях».
