Top.Mail.Ru
Наука и технология 

Ученые определили молекулярный путь, который помогает движущимся клеткам избегать бесцельного блуждания: потенциальные последствия для понимания распространения раковых клеток

Ученые определили молекулярный путь, который помогает движущимся клеткам избегать бесцельного блуждания: потенциальные последствия для понимания распространения раковых клеток

В отчете о работе, опубликованном 2 марта в Cell Reports, эти же молекулярные пути, по словам ученых, могут побуждать раковые клетки к метастазированию или перемещению в отдаленные области тела, а также могут быть важны для понимания того, как клетки собираются и мигрируют в них. эмбрион для формирования органов и других структур.
Группу ученых возглавляла Дебора Эндрю, Ph.D., профессор клеточной биологии и заместитель директора по развитию факультета Института фундаментальных биомедицинских наук Медицинской школы Университета Джона Хопкинса.
Эндрю и ее коллеги начали это исследование, изучая ген Tre1 и его роль в развитии слюнных желез у плодовых мушек.

По ее словам, инструменты для изучения эффектов включения и выключения гена были не идеальными. Итак, двое из членов команды, Кейтлин Хэнлон, доктор философии.D., университета Quinnipiac и Джихун Ким, доктор философии.D., Джона Хопкинса создали плодовых мушек, у которых отсутствует кодирующая белок часть гена Tre1. Пара также поместила флуоресцентную метку на белок Tre1, чтобы узнать, где он локализуется на ключевых этапах развития.

В экспериментах с эмбрионами плодовой мушки, несущими интактный ген Tre1, клетки, которые производят будущие поколения организма, называемые половыми клетками, правильно мигрируют в половой орган, известный как гонады.
«Однако без гена Tre1 большинство половых клеток не смогли встретиться с другими негерминативными клетками или соматическими клетками гонад», – говорит Эндрю. «Правильная навигация половых клеток важна для обеспечения будущих поколений организма.»

Это не первый раз, когда ученые отмечают важность Tre1 в навигации зародышевых клеток. Две исследовательские группы из Университета Индианы и Массачусетского технологического института ранее установили связь. Однако, по словам Эндрю, остались вопросы о том, что происходит внутри половых клеток, чтобы доставить клетки в нужное место после активации Tre1.

Уже было известно, что ген Tre1 кодирует белок, который многократно охватывает клеточную мембрану и выходит на поверхность клетки. Это член большого семейства белков, называемых рецепторами, связанными с G-белками, которые позволяют клеткам общаться и отвечать на сигналы от других клеток, световые сигналы и запахи. По словам Эндрю, почти 35% одобренных FDA лекарств нацелены на рецепторы, связанные с G-белком.

Чтобы более точно отслеживать молекулярные события, происходящие после Tre1, Ким, научный сотрудник и постдокторант Медицинской школы Университета Джона Хопкинса, использовал тканевые культуры клеток плодовой мухи, чтобы найти местоположение флуоресцентно меченых молекул, которые потенциально запускаются активированными молекулами. Белок Tre1.

В тканевых культурах и половых клетках живых мух Ким обнаружил нижележащий генетический путь.
Он обнаружил, что Tre1 функционирует как рулевой, контролирующий управление клеткой. Tre1 активирует компоненты рулевого управления и руля направления клетки, стимулируя каскад белков и ферментов, включая фосфо-инозитолкиназу, PI (4,5) P2, dPIP5K, dWIP и WASp.

В конце молекулярного каскада цепочка белков актина образуется в выступе на переднем крае клетки, создавая механические силы для движения.
Ученые также искали восходящий сигнал, который активирует Tre1. Они использовали генно-инженерный белок, созданный исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, для отслеживания местоположения сигнального белка под названием Hedgehog, который ранее был связан с миграцией зародышевых клеток, хотя его роль в этом процессе оспаривается.
В половых клетках передача сигналов Hedgehog увеличивает мембранные уровни белка под названием Smoothened, который обнаруживается в выступе переднего края клетки, где также обнаруживается Tre1.

Ученые планируют продолжить изучение путей, окружающих Tre1, и связей между белками и ферментами, участвующими в этом пути.
«Более глубокое понимание того, как движущиеся клетки перемещаются и распространяются, может предоставить больше целей для прерывания распространения раковых клеток», – говорит Эндрю.

Похожие записи