Vsaka celica v telesu je sestavljena iz številnih majhnih zaprtih membranskih podenot, imenovanih organele, in pošiljajo stvari, kot so lipidi, sem ter nazaj, da omogočijo celici delovanje. Postopek, imenovan membransko privezovanje, je odgovoren za premostitev vrzeli med organeli na specializirani podcelični coni, imenovani kontaktna mesta z membrano, in zdaj imajo raziskovalci način, kako manipulirati s tem privezovanjem."Prvič smo sposobni zgraditi mostove različnih dolžin v živih celicah, da povežemo podcelične predele z velikim časovnim in prostorskim nadzorom," je dejal Yubin Zhou, PhD, izredni profesor na Teksaškem inštitutu za bioznanost in tehnologijo A&M in direktor raziskovalec tega dela, ki je bila naslovnica ta teden v reviji Chemical Science.
Zhoujeva metoda, katere različico je uporabil v prejšnjih raziskavah za nadzor imunskih celic, se imenuje optogenetika in vključuje uporabo svetlobe za nadzor delovanja beljakovin. V tem primeru so beljakovine gradniki mostu med organeli in dolžina tega mostu – tudi če je razlika le v nanometrih – lahko vpliva na delovanje celice, saj preko mostu organele izmenjujejo kritično zgradbo. blokira, kot so lipidi, in pošilja sporočila, kot so kalcijevi ioni.
Ko je ta proces moten, lahko pride do uničujočih posledic, kot sta celična smrt in presnovna disfunkcija."Optogenetska orodja, razvita v študiji, lahko obetajo, da bodo rešili te škodljive razmere s preprostim svetlobnim impulzom," je dejal Zhou. "Možni vpliv bo verjetno širok in globok, saj prvič omogoča uporabo neinvazivne svetlobe za preučevanje in manipulacijo teh podceličnih struktur, ki veljajo za ene najbolj zahtevnih in izmuzljivih pri sesalcih. celice."
Čeprav se je to začetno delo osredotočilo na povezavo med plazemsko membrano celice in organelo, imenovano endoplazmatski retikulum, se bo prihodnje delo razširilo na druga mesta povezave, kot je med endoplazmatskim retikulumom in mitohondriji.
"Ta orodja bodo znanstvenikom zagotovila neizkoriščene potenciale za priročno preoblikovanje celične signalizacije, nadzor povezav med beljakovinami in lipidi, motnje znotrajcelične komunikacije med organeli ter prilagajanje gibanja in obnašanja beljakovin, vgrajenih v biološke membrane," je dejal Zhou."Odpira neizmerna nova raziskovalna področja in verjamemo, da bi to delo lahko imelo široke posledice za več disciplin."
