Внутри живых клеток обнаружена система скоростных «струй»

Фото из открытых источников

Биологами из Орегонского университета здоровья и науки открыта внутренняя система клеточных «ветров», целенаправленно перемещающая жизненно важные белки. Раньше эксперты считали, что молекулы дрейфуют хаотично. Результатами исследования авторы поделились в журнале Nature Communications.

В новой работе исследователям удалось представить доказательства того, что клетки генерируют направленные струи жидкостей, а те, в свою очередь, подобно мощным ветрам проталкивают строительные материалы к переднему краю клеточных структур.

Прорыв был сделан случайно в процессе рутинного учебного эксперимента. Учёные применили лазер для временного обесцвечивания белков в задней части клетки, и вдруг увидели темную полосу, что резко возникла на ее переднем крае. Данный визуальный маркер доказал, что молекулы актина (белка, ответственного за движение) переносятся вперед с высокой скоростью, что недостижима при обычной диффузии.

Дальнейшее изучение при помощи особо точных микроскопов подтвердило присутствие специализированного механизма. Клетка сжимается в заднем отделе и выдавливает жидкость с растворенными в ней веществами в нужном направлении. Процесс аналогичен выжиманию губки, но вода направляется именно туда, куда нужно системе для продуктивного роста или перемещения.

Выяснилось, что направленные потоки отделяет от остальной части клетки своеобразный барьер из белкового конденсата. Образуется новая структура, названная исследователями «псевдоорганеллой». У неё нет собственной мембраны, но она выполняет крайне важную логистическую функцию - доставляет смесь разных белков к активной границе клетки для ее быстрой трансформации.

Открытие не только заставит переписать базовые принципы биологии, но и даст мощный инструмент для онкологов. Известно, что агрессивные злокачественные клетки, скорее всего, задействуют именно этот внутренний механизм для стремительного перемещения и формирования метастазов. Понимая алгоритм работы клеточных «ветров», можно будет создавать таргетные препараты, способные блокировать эту логистику и останавливать расползание опухолей.