Многие клетки в нашем организме постоянно меняют свою форму и перемещаются внутри наших тканей. Например, заживление ран и иммунная система зависят от мигрирующих клеток. С другой стороны, неконтролируемая миграция клеток является признаком метастазирования при развитии злокачественных опухолей, поэтому миграция клеток должна очень жестко регулироваться.
Движущая сила миграции клеток создается белком, называемым актином. Мономеры актина действуют как строительные блоки, полимеризуясь в палочковидные нити, которые толкают передний край клетки вперед. Полимеризация актиновых филаментов должна быть уравновешена деполимеризацией филаментов на другом конце.
Теперь ученые из Университета Хельсинки, Финляндия, и Института Жака Моно, Франция, определили молекулярный механизм, который запускает быструю деполимеризацию актиновых филаментов и перерабатывает полученные мономеры актина для нового раунда полимеризации. Два белка, связанный с циклазой белок и кофилин, работают вместе в этом.
Используя рентгеновскую кристаллографию и компьютерное моделирование, мы смогли фактически увидеть атомные детали того, как эти два белка захватывают актиновые филаменты и разбирают их на строительные блоки. Одна из самых захватывающих частей проекта заключалась в том, чтобы посмотрите под микроскопом, как актиновые филаменты внезапно начали исчезать, когда мы поместили эти два белка рядом с ними», - говорит аспирант Томми Котила, ведущий автор исследования.
В злокачественных опухолях клетки сбиваются с пути, потому что механизм их миграции не контролируется должным образом. Поскольку в раковых клетках регуляция ассоциированного с циклазой белка часто нарушена, атомистическая структура этого механизма может открыть новые возможности для разработки терапевтических средств, подавляющих миграцию клеток при раке.
«Это большой вклад в наше понимание основных принципов клеточной миграции. Это также помогает нам понять молекулярную основу неконтролируемой миграции раковых клеток», - говорит академический профессор Пекка Лаппалайнен.