Istraživači sa Univerziteta nauke i tehnologije u Hong Kongu (HKUST) bacili su novo svetlo na mehanizam kako se vezikuli kreću na kratke udaljenosti unutar određenih delova ćelije, oblasti koju naučnici ne razumeju.
Vezikule su mali ćelijski kontejneri koji obavljaju različite funkcije, uključujući pomoć pri kretanju materijala, kao što su proteini, lipidi i druge ćelijske komponente, koje su organizmu potrebne da preživi i reciklira otpadne materijale.
Osim što koriste molekularne motore za transport na velike udaljenosti, ćelije takođe moraju da pomeraju vezikule na kratke udaljenosti unutar određenih delova ćelije. Ali tačni mehanizmi za ovaj transport na kratke udaljenosti ostaju tema istraživanja među naučnicima.
Da bi se suočio sa ovim izazovom, istraživački tim iz Odseka za nauku o životu na HKUST-u, predvođen doktorantom g-dinom Kiu Hua i RGC postdoktorskim saradnikom dr. Vu Ksiandengom, uz vođstvo prof. HKUST i prof. Vu Zhenguo, profesor prirodnih nauka na HKUST-u, fokusirali su svoje istraživanje na kretanje sinaptičkih vezikula (SV). Otkrili su da im odvajanje specifičnih proteina povezanih sa ovim vezikulama omogućava da se kontrolisano kreću između različitih regiona ćelije.
Konkretno, veliki protein nazvan Piccolo, koji formira zavojnice, može da zgrabi SV-ove iz jedne oblasti koja se zove rezervni bazen i postavi ih u drugu oblast koja se zove aktivna zona kao odgovor na signale kalcijuma.
Takođe su otkrili da drugi protein nazvan TFG pomaže u premeštanju vezikula iz endoplazmatskog retikuluma (ER) u drugu ćelijsku strukturu koja se zove ER-Golgi intermedijerni odeljak korišćenjem sličnog procesa odvajanja faza.
Njihovi nalazi sugerišu da bi razdvajanje faza moglo biti uobičajen način na koji ćelije regulišu kretanje vezikula na kratkim rastojanjima u određenim pravcima.
Studija pod nazivom „Prenos vezikula na kratke udaljenosti putem razdvajanja faza“ nedavno je objavljena u časopisu Cell.
U ćelijama, vezikule treba da se kreću u određenim pravcima da bi zadovoljile različite potrebe. Za veće udaljenosti između različitih delova ćelije, oni se oslanjaju na molekularne motore pričvršćene za strukturni okvir ćelije, nazvan citoskelet.
Međutim, unutar manjih oblasti ćelije, vezikule takođe moraju da se kreću na kratke udaljenosti. Na primer, u Golgijevom aparatu, koji obrađuje i sortira proteine, vezikule se brzo kreću na udaljenostima od samo nekoliko stotina nanometara. Slično tome, na terminalima nervnih ćelija, sinaptičke vezikule se brzo kreću od mesta skladištenja do mesta oslobađanja na udaljenosti od nekoliko stotina nanometara, tačno tempiranih za oslobađanje neurotransmitera.
Za razliku od transporta vezikula na velike udaljenosti, vrlo malo se zna o tome kako se postižu lokalni usmereni pokreti vezikula u ćelijama, osim što je poznato da ne uključuju molekularne motore.
Ono što je najvažnije, ova studija identifikuje neke od aktivnih procesa u ćelijama koji pomažu vezikulima da se kreću lokalno na kratkim udaljenostima u određenim pravcima.
„Naša studija pokazuje da se transport vezikula na kratke udaljenosti i u pravcu može desiti kroz fazno odvajanje vezikula sa proteinskim kondenzatima, bez uključivanja molekularnih motora, što se može usvojiti u raznim drugim situacijama u okviru šireg polja biologije ćelije. važan budući pravac je da proširimo naše otkriće ovog novog mehanizma transporta vezikula u sinapsi na druge ćelijske procese koji se češće proučavaju“, rekao je dr Vu.
