Синхронность развития летательных мышц и сухожилий у насекомых обеспечивают два белка, показали ученые из Центра исследований динамики биосистем RIKEN (BDR), 4 февраля сообщает журнал Current Biology.

Во время развития насекомого его клетки строят внеклеточные структуры, называемые внеклеточным матриксом. Это сложная сетка белков и полисахаридов, которая обеспечивает физические каркасы для клеток, а также помогает регулировать рост и дифференцирование клеток.

«Строительство внеклеточных структур является инженерной задачей, особенно в очень малых масштабах молекулярной сборки. Вот почему моя группа изучает механизмы сборки внеклеточного матрикса», — говорит Шигео Хаяси из Центра исследований динамики биосистем RIKEN (BDR).

Ученые раскрыли роль двух белков — Дампи и Квазимодо — в развитии внеклеточного матрикса, который образуется между сухожилиями, прикрепленными к летательным мышцам мухи, и ее экзоскелетом при развитии куколки.

Внеклеточный матрикс, состоящий из толстых нитей, прикрепляет клетки сухожилий к твердому внешнему слою куколки. Во время развития напряжение, создаваемое мышцами полета, заставляет этот внеклеточный матрикс перестраиваться и образовывать наноразмерные нити, увеличивая прочность матрицы.

«Мы обнаружили, что стимул от мышцы способствует развитию сухожилия и что таким образом сухожилие развивается в тандеме с мышцей», — добавил ученый.

Но одного этого механизма недостаточно для создания достаточно сильного сухожилия и внеклеточного матрикса. Квазимодо также необходим для повышения прочности внеклеточного матрикса. В отличие от Дампи, Квазимодо не является компонентом внеклеточного матрикса. Скорее, он укрепляет матрицу с помощью какого-то косвенного механизма, который в настоящее время не очень хорошо изучен.

«Это был самый большой сюрприз для нас. Квазимодо — это нетрадиционный белок внеклеточного матрикса, который распространяется по всему организму и изменяет активность других белков внеклеточного матрикса», — сказал Хаяси.