Inimese rakkude takjakinnisus

Albert-Ludwigs - Freiburgi im Breisgau ülikool

ettelugemist

Rakkude võime üksteisega ja oma keskkonnaga kleepuda on mitmerakulise elu alus. See adhesioon toimub raku pinnal olevate erinevate retseptorite kaudu. Hoolimata nende adhesiooniretseptorite olulisusest, on vähe vahendeid, et täpselt kontrollida nende koostoimet keskkonnaga. Nüüd on Freiburgi teadlased välja töötanud raku adhesiooni retseptorid, mida saab valguse abil juhtida.

Optogeneetika kasutab valgust valkude ja rakuprotsesside, milles nad osalevad, juhtimiseks. "See tehnika on revolutsiooniliselt muutnud rakusignaali ülekande analüüsi, kuna see on mitteinvasiivne ja võimaldab signaaliprotsesside täpset ruumilist ja ajalist juhtimist, " ütleb Wilfried Weber. Freiburgi ülikooli teadlased otsustasid viia optogeneetika rakuvälisse piirkonda, et kontrollida, kas nad kontrollivad valguse koostoimet retseptori ja maatriksi vahel - koe see osa, mis asub rakkude vahel võimalik.

Meeskond, kuhu kuulusid ka Gerald Radziwilli ja Wolfgang Schameli rühmad, keskendus olulisele retseptorite klassile - integriinidele. Need võimaldavad kinnitumist rakuvälise maatriksi külge. "Ehkki integriinidel on keskne roll paljudes bioloogilistes protsessides, võivad need soodustada ka vähi kasvu ja levikut ning seetõttu on neid uuritud vähiteraapiate sihtmärgiks, " selgitab väljaande esimene autor Julia Baaske.

Infrapunavalgus kontrollib rakkude adhesiooni

Integriini vahendatud valguse adhesiooni kontrollimiseks töötasid teadlased esmalt välja nn OptoMatrix, mis oli kaetud valgustundliku taimevalguga, mida nimetatakse fütokroom B-ks. Seejärel arendasid nad välja nn OptoIntegrin, mis oli varustatud fütokroomse interaktsioonifaktoriga (PIF6). Fütokroom B on tavaliselt passiivne, kuid teatud punase valguse lainepikkusega kokkupuutel aktiveerub see ja võib olla PIF6-ga seotud. Infrapunavalgusega kokkupuutel lülitub see tagasi mitteaktiivsesse vormi. "OptoIntegriniga rakud kleepusid maatriksisse kohe punase valguse käes ja aktiveerisid rakusisesed signaalimisprotsessid. Infrapunavalgusega rakud lahustusid, "selgitab Baaske. "Põhimõtteliselt oleme inimrakkude jaoks välja töötanud valguse abil juhitava takja."

Süsteem võimaldab mitte ainult integreerimise ja maatriksi interaktsioonide sisse- ja väljalülitamist suure ajalise täpsusega, vaid ka ruumilist juhtimist. Rakkude tugev adhesioon OptoIntegrineniga toimub ainult OptoMatrix'i punktides, mis aktiveeriti valgusega. "See süsteem toimib kavandina valguse teiste retseptor-ligandi interaktsioonide täpseks spontaemporaalseks juhtimiseks, " ütleb Weber, kes on ka CIBSSi kompetentsiklastri pressiesindaja meeskonna liige. "Need ja muud CIBSS-is välja töötatud optogeneetilised ja keemilised funktsiooni juhtimise tehnoloogiad pakuvad teadmisi bioloogiliste signaalimisprotsesside ja nende juhtimise spontaemporaalsest dünaamikast."

Allikas: Albert-Ludwigs-Freiburgi ülikool Breisgau

- Nadja Podbregar