Роль актин-связывающих белков в механических свойствах клетки, изучение которых может быть полезно при изучении рака, исследовали с коллегами биологи Московского государственного университета, 5 июля сообщает пресс-служба МГУ.

Механические свойства клетки определяются ее цитоскелетом, в основном трехмерными структурами высшего уровня, формируемыми белком актином и связывающими его белками.

Ранее в исследованиях, связанных с раком, механические характеристики тканей использовались реже, чем биохимические тесты или анализы миграции клеток. В своем исследовании биологи МГУ рассмотрели современные методы анализа механических свойств клеток и установили роль актин-связывающих белков для механических свойств клеток, важных для исследования клеточных функций, особенно при раке.

Результаты своей работы исследователи обнародовали в статье «Роль актин-связывающих белков в регуляции клеточной механики», опубликованной в European Journal of Cell Biology.

Доктор биологических наук, профессор РАН, профессор кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ Ольга Соколова пояснила:

«Актин-связывающие белки регулируют образование сложных актиновых сетей. Они узко специализированы и обеспечивают изменение механических свойств как локально, так и в масштабах целой клетки. Эти процессы играют ключевую роль в эмбриональном развитии, а также в раковом перерождении клеток. Например, переход от нормального жесткого цитоскелета к мягкому позволяет раковой клетке метастазировать».

В своих исследованиях ученые рассмотрели различные методы механического анализа одиночных клеток, в том числе основанные на атомно-силовой микроскопии, в настоящий момет являющиеся золотым стандартом таких исследований.

Также были рассмотрены другие подходы, такие как оптический, магнитный и акустический пинцет и прочие. Изучались клеточные агрегаты и актиновые гели, которые испытывают на сжатие и растяжение.

Ученые проанализировали полученные с помощью этих методов данные об основных процессах, в которых участвуют актин и связывающие его белки. Изучили, как разнообразные белки конкурируют между собой за связывание с актином, какие структуры создаются при их взаимодействии и как они обуславливают характеристики цитоскелета.

«Применительно к диагностике рака проанализированные нами данные позволяют рассмотреть с разных сторон, как на молекулярном уровне меняется цитоскелет раковых клеток. Они становятся мягче и эластичнее за счет недоразвитых актиновых структур, а потому им проще передвигаться в тканях, метастазировать. Понимая, какие процессы это обеспечивают, мы сможем отслеживать опасные изменения опухолей. Вместе с тем есть и обратные ситуации, когда цитоскелет раковых клеток становится очень жестким, при этом отмечена их повышенная устойчивость к химиотерапии. Во всех сценариях главную роль играют именно актин-связывающие белки», — отметила Ольга Соколова.