Οι βιοφυσικοί αποκαλύπτουν πώς αλληλεπιδρούν τρεις πρωτεΐνες για την λεπτή κυτταρική κίνηση
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο διάσημο περιοδικό Nature Structural &Molecular Biology, επικεντρώνεται σε τρεις βασικές πρωτεΐνες:μυοσίνη, ακτίνη και φασαρία. Η μυοσίνη και η ακτίνη είναι απαραίτητα για τη δημιουργία των δυνάμεων που οδηγούν την κυτταρική κίνηση, ενώ ο Fascin δρα ως ρυθμιστής, ελέγχοντας την οργάνωση και τη δυναμική των νηματίων ακτίνης.
Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό προηγμένων τεχνικών απεικόνισης, βιοφυσικών δοκιμασιών και υπολογιστικής μοντελοποίησης, οι ερευνητές ήταν σε θέση να απεικονίσουν και να ποσοτικοποιήσουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των πρωτεϊνών σε μοριακό επίπεδο. Διαπίστωσαν ότι το Fascin δεσμεύεται σε συγκεκριμένες θέσεις σε νήματα ακτίνης, μεταβάλλοντας τη δομή και την ευελιξία τους. Αυτό, με τη σειρά του, επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο η μυοσίνη αλληλεπιδρά με την ακτίνη, επηρεάζοντας τελικά την κατεύθυνση και την ταχύτητα της κυτταρικής κίνησης.
Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης βασικές μεταβολές διαμόρφωσης στο φασίνιο που ρυθμίζουν τη δέσμευσή του με την ακτίνη. Αυτές οι αλλαγές ενεργοποιούνται από κυτταρικά σήματα, παρέχοντας έναν μηχανισμό για τα κύτταρα να τελειοποιήσουν την κίνησή τους ως απάντηση στο περιβάλλον τους.
"Τα ευρήματά μας παρέχουν μια ολοκληρωμένη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτές οι πρωτεΐνες συνεργάζονται για να ενορχηστρώσουν την κυτταρική κίνηση", εξηγεί η Δρ Sarah Johnson, επικεφαλής ερευνητής της μελέτης. "Με την αποσαφήνιση των μοριακών λεπτομερειών των αλληλεπιδράσεών τους, έχουμε αποκτήσει πολύτιμες γνώσεις για το πώς τα κύτταρα ελέγχουν τη συμπεριφορά τους, η οποία έχει συνέπειες για ένα ευρύ φάσμα βιολογικών διεργασιών".
Οι συνέπειες αυτής της έρευνας εκτείνονται πέρα από τη θεμελιώδη κυτταρική βιολογία. Η δυσλειτουργία κυτταρικής κίνησης εμπλέκεται σε διάφορες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένης της μετάστασης του καρκίνου και των ανοσολογικών ελλείψεων. Με την κατανόηση των μοριακών μηχανισμών που διέπουν την κυτταρική κίνηση, οι ερευνητές μπορούν να αναπτύξουν νέες θεραπευτικές στρατηγικές που στοχεύουν σε αυτές τις διαδικασίες.
Τα ευρήματα προσφέρουν επίσης πιθανές εφαρμογές στην μηχανική ιστών και την αναγεννητική ιατρική, όπου ο έλεγχος της κυτταρικής κίνησης είναι ζωτικής σημασίας για τη δημιουργία λειτουργικών ιστών και οργάνων.
"Η μελέτη μας ανοίγει νέες οδούς για την εξερεύνηση της μοριακής βάσης της κυτταρικής κίνησης και των επιπτώσεών της στην υγεία και τις ασθένειες", καταλήγει ο Δρ Johnson. "Πιστεύουμε ότι αυτή η γνώση θα ανοίξει το δρόμο για καινοτόμες προσεγγίσεις για τη διαμόρφωση της κυτταρικής συμπεριφοράς για θεραπευτικό όφελος".
Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να αξιοποιήσει τα ευρήματά τους, διερευνώντας περαιτέρω τις μοριακές αλληλεπιδράσεις και τις οδούς σηματοδότησης που ρυθμίζουν την κυτταρική κίνηση. Στόχος τους είναι να εμβαθύνουν την κατανόησή μας για την κυτταρική βιολογία και να συμβάλλουμε στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για ασθένειες που σχετίζονται με διαταραχές κυτταρικής κίνησης.
