Новости Центра медицинских исследований имени Джонса Хопкинса

Полноценную клеточную связь обеспечивает крошечный белок

Отсутствие этой биологической «искры» связано с распространением рака

В отношениях между людьми некая «искра» зачастую определяет, почему мы относимся к одному человеку с большей симпатией, чем к другому, в результате чего за считанные секунды возникает чрезвычайно важное первое впечатление. Команда ученых, возглавляемая группой исследователей Университета имени Джонса Хопкинса (Johns Hopkins), установила, что «дружба» между клетками происходит практически таким же образом и что отсутствие функциональной связи способствует распространению рака.

Данные этих исследований были опубликованы 18 ноября в онлайн-версии Протоколов Национальных Академий Наук, а также появились в печатной версии журнала 25 ноября.

«Связь между клетками оказывает важное влияние на состояние здоровья», – сказал ведущий автор исследования Денис Уиртц, профессор в области химических и биомолекулярных технологий Технологического колледжа имени Уайтинга (Whiting School of Engineering) при Университете Джонса Хопкинса. – Когда раковые клетки освобождаются от своего окружения, они могут распространять заболевание по всему организму. Если нам удастся более подробно изучить этот процесс, мы сможем найти новые пути для контроля развития рака».

Для достижения этой цели Уиртц, являющийся к тому же помощником директора Института имени Джонса Хопкинса по изучению нанобиотехнологий, возглавил команду специалистов из разных институтов. Основной целью работы было изучение альфа-катенина, небольшого гелеподобного белка, содержащегося в цитоплазме и окружающего ядро внутри клетки. Альфа-катенин позволяет клеткам практически мгновенно среди окружения распознавать «дружественные» клетки, что ведет к созданию множественных надежных связей, которые непросто нарушить. При этом раковые клетки, включая обнаруженные при диффузном раке желудка и раке легких, содержат дисфункциональный альфа-катенин, за счёт чего формируются очень слабые межклеточные связи. Это позволяет им освобождаться от основной клеточной массы и диссеминировать по всему организму.

Для лучшего понимания характеристик образования связей и изучения как обладающих альфа-катенином, так и не имеющих его отдельных клеток, Уиртц и его коллеги использовали технологию, которая называется атомно-силовая микроскопия. Этот метод позволяет осуществить запись едва заметных сил, измеряемых в нано-Ньютонах, которые клетки оказывают друг на друга.

Команда Уиртца обнаружила, что нормальные клетки с правильно функционирующим альфа-катенином образуют связи в четыре раза более стабильные, чем те, у которых подобный функциональный альфа-катенин отсутствует, и эти первые связи формируются менее чем за 1 миллисекунду. Чем дольше клетки контактировали друг с другом, тем сильнее и многочисленнее становились эти связи.

Соединения между этими клетками были похожи на те, которые возникают с популярным материалом, используемым для застежек (липучка). «Такое ускоренное создание дополнительных связей между соседними клетками было похоже на действие материалов, используемых в лентах Велькро», – сказал Уиртц.

В отличие от этого, клетки, в которых отсутствовал функциональный альфа-катенин, с момента появления формировали нестойкие связи. Кроме того, даже при наличии контакта друг с другом связующие силы постепенно ослабевали. Уиртц выдвинул предположение, что если ученым удастся найти способ для восстановления или замены дисфункционального альфа-катенина, обнаруженного в некоторых раковых клетках, то это поможет найти средство, мешающее диссеминации рака.

В состав группы исследователей входили Шон Сан, адъюнкт-профессор технологий машиностроения Университета имени Джонса Хопкинса; Саумендра Баджпаи, студент-выпускник факультета химических и биомолекулярных технологий Университета имени Джонса Хопкинса; Джанпаоло Суриано, Джоана Фигуеиредо и Джоана Коррейя, сотрудничающие с Институтом молекулярной патологии и иммунологии Университета г.Порто, Португалия; а также Грегори Лонгмор и Юнфеунг Фенг, представляющие факультеты Медицины и Биологии клеток Вашингтонского университета Сент-Луиса.

Поддержку при проведении этой работы оказали Американская ассоциация кардиологов и Национальные институты здравоохранения, предоставившие денежные гранты.

Перевод Натальи Болотиной
04.12.2008 г.

« Назад к списку новостей

Content

Уважаемые коллеги

При обнаружении ошибки просим информировать нас об этом.

Имя

E-mail *

Местонахождение ошибки *

Подробнее: в каком абзаце ошибка, в чем она состоит *

Картинка с кодом

Обновить картинку Прослушать код Введите код: