2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
לראשונה, חוקרים מאוניברסיטת שיקגו מתארים בפירוט כיצד תאי עור שכנים נצמדים זה לזה ויוצרים מחסומים אטומים. ללא אטמים הדוקים, העור לא יוכל לבצע את תפקידו העיקרי כמחסום מתמשך השומר בחוץ חיידקים ונוזלי גוף חיוניים פנימה. הממצאים שלהם פורסמו בגיליון 21 בינואר של כתב העת Cell.
"רצינו להבין את המנגנונים המולקולריים המאפשרים לתאי אפיתל להיקשר זה לזה כדי ליצור מחסום בלתי חדיר", אמר ולרי וסיוכין, Ph.ד', פוסט-דוקטורט במעבדה של איליין פוקס, Ph. D., פרופסור אמגן לגנטיקה מולקולרית וביולוגיה של התא וביוכימיה וביולוגיה מולקולרית. פוקס הוא מומחה לתאי אפיתל ומחלות עור.
החוקרים השתמשו בקרטינוציטים, סוג של תאי עור, כדי לחקור את השלבים המוקדמים ביותר של קשירת תאים-תא. הצעד הראשון לקשר הדוק בין תאים הוא היווצרותם של מה שמדענים מכנים צומת דבקות. ניתן לראות אלה בתמונות מיקרוסקופ פלואורסצנטי כנקודות צהובות על הממברנות החיצוניות של תאים סמוכים. מדענים קוראים לנקודות האלה "פונקטה".
מכיוון שהדבקות תא-תא תלויה בריכוז הסידן, Vasioukhin הצליח ללכוד תאים בפעולה של יצירת puncta. רמות נמוכות של סידן מעכבות היצמדות תאים-תאים, מה שמאפשר למדענים לעקוב אחר תהליך ההידבקות לאחר הוספת סידן.
"מה שראינו כשהעלינו את ריכוז הסידן היה היווצרות של שתי שורות מושלמות של נקודות, או נקודות, לאורך קרומי התא בין שני תאים סמוכים", אמר וסיוכין. Puncta על תאים סמוכים בשורה מושלמת אחד עם השני. החוקרים כינו את שורות ה-puncta התואמות בשם "רוכסן הדבקה".
מספר שעות לאחר העלאת ריכוז הסידן, Vasioukhin הבחין שחלק מהפונקטות בשורות התמזגו לנקודה אחת. "זה כאילו הפונקטה הן שיניים של רוכסן, וכאשר מתחיל להיווצר צומת היצמדות, הרוכסן נסגר ליצירת מחסום אטום אחד ומתמשך בין תאים", הסביר וסיוכין. "התחוללת צמתי היצמדות, שזה מה שראינו בבירור כל כך במחקרי הקרינה שלנו, מעולם לא תוארה בעבר", אמר וסיוכין.
החוקרים מצאו גם שללא סידן, צמתי היצמדות לא נוצרים כלל, מה שמגביר עוד יותר את התיאוריה שצמתי היצמדות תלויים בסידן.
לאחר מכן, פוקס ועמיתיה הסתכלו יותר מקרוב על הפנקטה. כריסטוף באואר, עמית פוסט-דוקטורט במעבדה של פוקס ומחבר שותף של המאמר, שם לב שבתגובה לסידן, תאי העור שולחים השלכות דמויות אצבע הנקראות פילופודיה.פילופודיה מתאים מנוגדים נוגעים וגולשים זה על פני זה כדי ליצור חותם "זיג-זג".
"האצבעות האלה עמוסות בחלבונים מבניים סיבי אקטין. למרבה הפלא, הפילמור המהיר של סיבים אלה בקצות האצבעות מייצר את הכוח להקרין אותם לתוך הממברנות של תאים סמוכים, כמו אצבעות הננעצות בבלון גומי "נקטה נוצרת בקצות האצבעות האלה", מסביר פוקס.
לאחר היווצרות ה-puncta, חוטי האקטין מתחילים לצמוח ליד ה-puncta, מהווים את האצבעות באופן הדוק יותר ומעודדים הידבקות של תאים-תאים. כאשר Vasioukhin שיבש את חוטי האקטין עם כימיקלים, רוכסני ההידבקות וצמתי ההידבקות לא הצליחו להיווצר.
החוקרים ידעו ש-puncta מורכבים מהחלבונים E-cadherin ו-catenin, אבל כאשר Vasioukhin הסתכל מקרוב יותר על הרכב ה-puncta, הוא גילה שהם מכילים גם VASP ו- Mena, שני חלבונים חשובים בהכוונת האקטין צמיחת חוטים.כאשר החוקרים שיבשו את התפקוד הרגיל של VASP ומנה, צמתי דבקות לא יכלו להיווצר כראוי.
מי ין, טכנאי מחקר היה גם מחבר בעיתון.
