"Молекулярный танец" - ключевой механизм движения клеток наконец-то расшифрован, что открывает новые возможности для исследования рака
Внутри каждой клетки тонкая сеть белковых филаментов, известная как цитоскелет, обеспечивает структуру и стабильность. Актиновые нити играют важнейшую роль в этой системе - эти крошечные белковые нити постоянно собираются и разбираются, чтобы обеспечить движение. Однако до сих пор точный процесс, лежащий в основе их разрушения, оставался неясным.
Исследовательская группа из Института Макса Планка под руководством структурного биолога Штефана Раунсера обнаружила, что три белка - коронин, кофилин и AIP1 - работают вместе в полной гармонии. Исследователи описывают это взаимодействие как "молекулярный танец", в котором каждый белок играет свою роль. Их выводы были опубликованы в журнале Cell в октябре 2025 года.
Сначала коронин связывается с филаментом и тонко изменяет его структуру, облегчая химические изменения - в частности, удаление фосфатных групп. Этот шаг "созревает" нить, подготавливая ее к следующему этапу. Затем за дело берется кофилин, вытесняя коронин и еще больше ослабляя структуру филамента. Наконец, в дело вступает AIP1. Действуя подобно молекулярным щипцам, этот белок раздвигает дестабилизированную нить и не дает ей восстановиться.
Лед и электричество раскрывают танец клетки
Чтобы разгадать этот процесс, команда использовала передовую крио-электронную микроскопию. Эта техника предполагает быстрое замораживание белков и их визуализацию с помощью электронных пучков для создания высокодетализированных 3D-структур. В общей сложности исследователи получили более миллиона отдельных изображений и реконструировали 16 снимков, которые вместе раскрывают полную последовательность событий.
В результате была создана новая, всеобъемлющая модель деградации филаментов, которая бросает вызов давним предположениям. В течение многих лет считалось, что кофилин является основным белком, ответственным за разрушение филаментов. Однако в действительности эта роль принадлежит AIP1. Это исследование позволяет по-новому взглянуть на фундаментальную механику движения клеток.
Последствия для медицины и исследований
Эти результаты важны не только для фундаментальных исследований. Движение клеток также играет ключевую роль в таких заболеваниях, как рак, и в иммунном ответе. В частности, во время метастазирования - распространения раковых клеток по организму - опухолевые клетки используют механизмы, схожие с теми, что используются здоровыми клетками во время заживления ран.
Теперь, когда исследователи понимают, как такие белки, как AIP1, кофилин и коронин, регулируют движение клеток, могут появиться новые возможности для воздействия на эти процессы. В долгосрочной перспективе эти знания могут помочь разработать терапию, замедляющую или даже предотвращающую распространение раковых клеток путем вмешательства в их способность к движению.
