تصویربرداری دینامیک تشکیل وزیکول از مدل انعطاف پذیر اندوسیتوز با واسطه کلاترین را تایید میکند
براساس بررسیها، میکروسکوپ فلورسانس نشان میدهد که چگونه سلولهای زنده وزیکولهایی را برای حمل محمولههایی مانند فاکتورهای رشد تشکیل میدهند.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلولها روشی هوشمندانه برای انتقال محمولههایی مانند فاکتورهای رشد از غشای سلولی و داخل سلول دارند. به این روش اندوسیتوز با واسطه کلاترین گفته میشود. مولکولهای پروتئین کلاترین در داخل غشای سلولی جمع میشوند و غشاء را تغییر شکل میدهند تا چیزی شبیه یک گودال به نظر برسد که از بیرون دیده میشود. پس از پر شدن از محموله، گودال فشرده میشود تا یک وزیکول پوشیده شده با کلاترین و غشاء در داخل سلول تشکیل شود، که سپس به مقصد مناسب خود ادامه میدهد. در سلولهای کشت شده، صدها مورد از این وزیکولهای پوشیده شده با کلاترین میتوانند در هر دقیقه تشکیل شوند.
با این حال، مدلهای متناقضی برای نحوه جمعآوری این وزیکولها وجود دارد، و این یک شکاف دانشی ایجاد کرده است. یک مدل انحنای ثابت است که در آن انحنا به طور همزمان با پلیمریزاسیون کلاترین القا میشود. مدل دیگر، مدل انتقال مسطح به منحنی، که یک شبکه مسطح از مولکولهای کلاترین ابتدا در داخل غشای سلولی جمع میشود و به دنبال آن یک تغییر ساختاری برای تشکیل گودال و وزیکول پوشیده شده با کلاترین ایجاد میشود.
محققین با استفاده از یک تصویربرداری میکروسکوپ فلورسانس پیچیده به نام میکروسکوپ STAR در حال پر کردن این شکاف دانش هستند. این به آنها اجازه داد تا تشکیل وزیکولهای پوشیده شده با کلاترین را در سلولهای زنده از شروع تا تکمیل، در دورههای حداکثر 100 ثانیه دنبال کنند.
مطالعه جاری در مجله Nature Communications منتشر شد. آنها نشان دادند که تجمع کلاترین ترجیحاً همزمان با تشکیل انحنا در وزیکولهای پوششدادهشده با کلاترین با عمر کوتاهتر است، اما از انتقال صاف به منحنی در وزیکولهای پوشانده شده با کلاترین با عمر طولانیتر حمایت میکند. میکروسکوپ همزمان دو طول موج محوری یا STAR بر اساس فلورسانس بازتاب داخلی کلی یا میکروسکوپ TIRF است که امکان تجسم پروتئینهای برچسبدار فلورسنت در غشای پلاسما یا نزدیک به آن را برای فاصله 100 تا 200 نانومتری فراهم میکند. محققین با استفاده از سلولهای فیبروبلاست کلیه میمون، زنجیره سبک کلاترین CLCa را با فلوروفورهایی که دارای طول موجهای تحریک 488 و 647 نانومتر هستند، برچسبگذاری کردند. سپس سلولها را با فاکتور رشد اپیدرمی تحریک کردند تا اندوسیتوز را القاء کنند.
آنها شواهدی از سه مدل شروع انحنا پیدا کردند: هستهزایی، که در آن شکلگیری انحنا کمتر از یک ثانیه قبل از ظهور کلاترین شروع شد. انحنای ثابت، که در آن شکل گیری انحنا یک تا چهار ثانیه پس از ورود کلاترین شروع شد. و انتقال صاف به منحنی، که در آن انحنای بیش از چهار ثانیه پس از تجمع کلاترین شروع شد. برای تجزیه و تحلیل بیشتر دادهها، محققان رویدادهای درون سلولی را بر اساس طول عمر کلاترین و مدلهای تشکیل وزیکول گروه بندی کردند. نتایج نیز نشان داد که رویدادهای اندوسیتی کوتاه مدت، کمتر از 20 ثانیه، عمدتاً از طریق مدل انحنای ثابت شکل میگیرند، در حالی که رویدادهای طولانیتر - بیش از 20 ثانیه - به انتقال مسطح به منحنی کمک میکنند. این دادهها ناهمگونی دینامیک اندوسیتوز با واسطه کلاترین و شکلپذیری تشکیل وزیکول پوششدادهشده با کلاترین را نشان میدهند و نشان میدهند که متفاوت است.
پایان مطلب/
لینک منبع:
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29317-1