Клеточная адгезия обеспечивается белком, более известным своей ролью в иммунной системе, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Communications.
Ученые из Университета Тохоку впервые представили экспериментальные доказательства того, что липкость клеток помогает им оставаться отсортированными в правильных отсеках во время развития. То, насколько плотно клетки скапливаются вместе, известное как клеточная адгезия, по-видимому, обеспечивается белком, более известным своей ролью в иммунной системе.
Ученые давно наблюдали, что не специализированные клетки движутся таким образом, чтобы группы клеток, предназначенные для определенной ткани, оставались вместе. В 1964 году американский биолог Малкольм Стейнберг предположил, что клетки с одинаковой адгезией движутся, чтобы войти в контакт друг с другом, чтобы минимизировать потребление энергии, создавая термодинамически стабильную структуру. Это известно как гипотеза дифференциальной адгезии.
«Многие другие теоретические работы подчеркивают важность различий в межклеточной адгезии для разделения популяций клеток и поддержания границ между ними, но это еще не было продемонстрировано в эпителиальных тканях живых животных, - говорит Эрина Куранага из лаборатории Университета Тохоку для Histogenetic Dynamics, который руководил исследованиями. - Наше исследование впервые показало, что сортировка клеток регулируется изменениями в адгезии».
Куранага и ее команда провели эксперименты на куколках плодовых мух и обнаружили, что ген Toll-1 играет важную роль в этом процессе адгезии.
По мере того, как плодовые мушки развиваются из незрелой личиночной стадии в зрелую взрослую особь, эпителиальные тканеобразующие клетки, называемые гистобластами, группируются в несколько «гнезд» в брюшной полости. Каждое гнездо содержит передний и задний отсек. Гистобласты предназначены для замены личиночных клеток, чтобы сформировать взрослый эпидермис, самый внешний слой, покрывающий мух. Клетки в каждом отсеке образуют дискретные популяции клеток, поэтому они должны склеиваться, образуя четкую границу между ними.
Используя флуоресцентные метки, Куранага и ее команда наблюдали, что белок Toll-1 экспрессируется в основном в заднем отделе. Его флуоресценция также показала резкую границу между двумя отсеками.
Дальнейшие исследования показали, что Toll-1 выполняет функцию молекулы адгезии, побуждая сходные клетки слипаться. Этот процесс сохраняет границу между двумя отделениями прямой, исправляя искажения, возникающие при делении клеток, чтобы увеличить их количество.
Интересно, что белки Toll известны своей способностью
распознавать вторгшиеся патогены, и мало что известно об их
работе за пределами иммунной системы. «Наша работа улучшает
понимание неиммунной роли белков Toll», - говорит Куранага. Затем
она и ее команда планируют изучить функцию других генов Toll в
эпителиальных клетках плодовой мушки.
[Фото: eurekalert.org]
