межклеточный рак раны

Движение клетки и образование инвадоподий связано с динамическим равновесием между разрушением и сборкой актиновых микрофиламентов, и эти процессы в клетке находятся под жестким контролем регуляторных белков. Один из них ЂЂЂ . Он связывается с актиновым микрофиламентом, после чего в месте связывания микрофиламент разламывается на две части. В результате появляется два новых микрофиламента, у каждого из которых есть плюс- и минус-конец. То есть кофилин может способствовать образованию новых филаментов. С другой стороны, кофилин связывается с мономерами актина и не дает им стать частью актинового филамента, препятствуя его удлинению. Следовательно, кофилин выполняет в клетке две противоположные функции: способствует как удлинению, так и укорачиванию актиновых филаментов.

Рис. 2. Схема регуляции сборки актиновых микрофиламентов с помощью кофилина. Свободные мономеры актина могут присоединяться к плюс-концу актинового микрофиламента и отсоединяться от минус-конца. Активный кофилин связывается с актиновым филаментом и разрезает его. Кофилин также может связываться с мономерами актина и удерживать их от встраивания в микрофиламент. Ряд регуляторных белков способствуют диссоциации кофилина от актина, а также готовят мономер актина к встраиванию в филамент. Рисунок из статьи Н. Б. Гусева (2001) в Соросовском Образовательном журнале, с изменениями

Один из основных цитоскелетных белков ЂЂЂ актин, небольшой глобулярный белок, способный полимеризоваться и образовывать длинные нити ЂЂЂ (рис. 2). У каждого такого микрофиламента есть два конца, которые различаются по своим свойствам: к одному (он называется плюс-конец) мономеры актина присоединяются, а от другого (минус-конец) ЂЂЂ отваливаются (диссоциируют). Соотношение скоростей присоединения и диссоциации мономеров актина определяет, удлиняется филамент или укорачивается. Рост микрофиламентов лежит в основе образования плоских выростов клетки ЂЂЂ ( ), которые клетка выбрасывает по направлению своего движения. Вновь образованная ламеллоподия создает клеточные контакты с поверхностью, по которой движется клетка. После этого она разрушает старые контакты с субстратом и подтягивает вперед свой задний край. Сокращение клетки происходит за счет стресс-фибрилл, которые образованы актиновыми филаментами и сократительным белком . По своему принципу этот процесс схож с .

Движение клеток лежит в основе таких процессов как иммунный ответ, эмбриональное развитие, регенерация и заживление ран. Потеря контроля над подвижностью часто сопровождает развитие онкологических заболеваний. Приобретая способность двигаться и теряя контакты с окружающими клетками, раковые клетки могут мигрировать из места возникновения опухоли и давать начало метастазам. Для метастазирования клеткам, кроме способности двигаться, необходимо уметь прокладывать себе путь, разрушая . В этом клеткам помогают специальные структуры ЂЂЂ инвадоподии ( ), выросты, в которых локализуются протеолитические ферменты, расщепляющие внеклеточный матрикс (рис. 1). И при движении клеток, и при образовании раковыми клетками инвадоподий решающую роль играют перестройки клеточного каркаса ( ).

Метастазирование опухоли ЂЂЂ комплексное явление, для которого важна не только способность клетки передвигаться, но и ее умение прокладывать себе путь, разрушая межклеточный матрикс (сложное вещество, заполняющее пространство между клетками). Подавление этих процессов может использоваться для борьбы с онкологическими заболеваниями. В  группы исследователей из Великобритании, опубликованной в The Journal of Cell Biology, ученые сообщают об открытии роли белка LIMK в регуляции образования инвадоподии ЂЂЂ характерной для раковых клеток структуры, ответственной за разрушение межклеточного матрикса.

Рис. 1. Последовательные стадии проникновения раковой клетки через межклеточный матрикс. Чтобы проникнуть через межклеточный матрикс, клетка разрушает его с помощью инвадоподии. На этой фотографии красным показан межклеточный матрикс; синим ЂЂЂ ядро клетки; зеленым ЂЂЂ сеть актиновых микрофиламентов; звездочкой отмечены инвадоподии. A ЂЂЂ клетка через 3ЂЂЂ5 дней после начала инвазии; B ЂЂЂ клетка через 5ЂЂЂ7 дней после начала инвазии. Рисунок из статьи: M. Schoumacher, R. Goldman, D. Louvard, D. Vignjevic.  // The Journal of Cell Biology. 2010. V. 189 (3). P. 541–556

LIM-киназа помогает клеткам опухоли прокладывать путь в межклеточном матриксе

Элементы - новости науки: LIM-киназа помогает клеткам опухоли прокладывать путь в межклеточном матриксе