Istraživači sa Instituta Karolinska u Švedskoj koristili su DNK origami, umetnost savijanja DNK u željene strukture, da pokažu kako se važan ćelijski receptor može aktivirati na ranije nepoznat način. Rezultat otvara nove puteve za razumevanje kako Notch signalni put funkcioniše i kako je uključen u nekoliko ozbiljnih bolesti. Studija je objavljena u Nature Communications.
Notch je ćelijski receptor koji je od velikog značaja za širok spektar organizama i igra ključnu ulogu u mnogim različitim procesima, uključujući rani razvoj embriona i kod muva i kod ljudi. Notch reguliše razvoj matičnih ćelija u različite tipove ćelija u telu. Defekti u ovom signalnom putu mogu dovesti do ozbiljnih bolesti, uključujući rak.
Preovlađujući stav o funkciji receptora je do sada bio da se on aktivira čisto mehanički, tako što ga susedna ćelija povlači, što znači da se signalizacija javlja samo kao rezultat direktne komunikacije između ćelija.
Međutim, istraživači sa Instituta Karolinska sada izveštavaju da se aktivacija Notch-a može postići i „na zahtev” uz pomoć proteina zvanog Jag1. Istraživači su postavili protein na DNK strukturu stvorenu takozvanim DNK origamijem, tehnikom koja omogućava izgradnju struktura bilo kog oblika na nanoskali koristeći DNK kao građevinski materijal. U ovom slučaju, struktura DNK je oblikovana u štapić nano veličine koji može da prenese protein na površinu ćelije.
„Ovo je tehnika koja nam omogućava da postavimo molekule Jag1 proteina na veoma male udaljenosti jedan od drugog u različitim obrascima, a zatim smo te obrasce izložili matičnim ćelijama sa Notch receptorima“, kaže Bjorn Hogberg, profesor na Odseku za Medicinska biohemija i biofizika, Institut Karolinska, koji je vodio studiju zajedno sa istraživačem KI Ioanna Smirlaki na istom odeljenju.
Rezultati pokazuju da se Notch receptor može aktivirati u različitim stepenima, u zavisnosti od oblika uzorka i lokalne koncentracije proteina. Međutim, ostaje nekoliko pitanja o tome kako se tačno ova signalizacija odvija.
„Sada sarađujemo sa drugim istraživačima da vidimo da li možemo da učinimo da ovaj metod funkcioniše i in vivo, odnosno u modelu miša, a ne samo u epruvetama“, kaže Bjorn Hogberg. „Ovo je osnovno istraživanje, ali Notch je važna komponenta u nekoliko bolesti, uključujući oblik leukemije i razvojni poremećaj Alagilov sindrom. Stoga se nadamo da će rezultati takođe dovesti do boljeg razumevanja ovih bolesti.“
