Spectrinovi proteini sprožijo delovanje za obnovitev jedra

Anonim

Ko dvignete uteži, nosite težke škatle ali se telesno aktivirate, se celice v telesu raztegnejo in deformirajo, da se prilagajajo vašim gibom. Ampak kako se vaše celice opomorejo ali se vrnejo v prvotno stanje, ko nastavite uteži, razpakirate te težke škatle ali dokončate vadbo?

Carnegie Mellon izredni profesor kemijskega inženirstva Kris Dahl in kemijski inženir Ph.D. študent Travis Armiger je odkril, da se jedro celice opominja od večjih deformacij (npr. mišičnih celic ali kostnih celic, ki se raztezajo med vadbo) delno zaradi vzmetnega mehanskega elementa, ki obstaja v jedru. Ta mehanski element, imenovan spektrinski protein, pomaga pretvoriti jedro nazaj v svojo prvotno obliko, potem ko celica prenaša obdobje visoke napetosti.

Preden sta Dahl in Armiger zaključila študijo, je večina znanstvenikov ugotovila, da so proteini spektrov povečali elastičnost eritrocitov (rdečih krvnih celic), regulirali stabilnost membrane v citoskeletu nukleiranih celic in pomagali popraviti poškodbe DNA celice.

Na splošno večina znanstvenikov domneva, da proteini spektrov pomagajo ohraniti strukturo jedra celice, vendar niso domnevali, kako bi proteini spektrov vplivali na mehaniko jedra celic. Dahl in Armiger s svojo študijo potrjujeta, da proteini spektrov dejansko prispevajo k odpornosti jedra celice.

"Kar se tiče jedrske mehanike, je, da je trdni nukleotid, ki je sestavljen predvsem iz beljakovin iz lamine

.

ki se kot celota lahko deformirajo in stisnejo skozi prostore (v telesu), «pravi Armiger.

"Pokazali smo, da v nukleuskeletu, ki ga imenujemo spektrinski proteini, obstajajo tudi drugi proteini, ki delujejo kot izviri

.

in pomagati potegniti jedro v svojo prvotno obliko (po deformaciji). "

Jedro vsebuje večino genetskega materiala celic v nitnih pramenih, imenovanih kromosomov. Ti kromosomi obsegajo tudi dele človeškega genoma ali celoto genetskih informacij, ki v končni fazi gradijo organizem, kar omogoča, da se sčasoma razvija in razvija.

Genom je obdan s fleksibilno lupino, imenovano nukleoskelet, ki sedi vzdolž notranje jedrske membrane in ščiti jedro pred trajnimi poškodbami ali deformacijami. Ker se celice iztisnejo skozi majhne poti v telesu, se jedro nagiba deformirati. Ampak obstoj lamine (trdi proteini, ki sestavljajo nukleotidni zaviralec) omogočajo, da se jedro deformira brez poškodb. Če lamina prepreči zlom jedra, kaj natančno pomaga, da se jedro vrne v prvotno obliko?

"Laminove filamente se lahko upogibajo in se vrnejo (v svojo prvotno obliko), " pravi Dahl. "Vendar pa tvorijo omrežno strukturo, in ko so v omrežni strukturi, se ne zlahka deformirajo, čeprav se jedro deformira. Torej bo (jedro) utripalo, vendar pa potrebuje pomlad se lahko vrnejo v svojo jedrsko obliko. "

Odkritje spomladanskega spektrskega proteina je pomembno zato, ker lahko znanstveniki zdaj razumejo, kako se jedro celice okreva po večjih napadih deformacije. Obstoj spektrina razlaga, kako se posamezne mišične celice po dvigovanju uteži sklepajo ali kako se njihove kardiovaskularne celice odzivajo na zvišan krvni tlak. Znanstveniki lahko povezujejo tudi spekter z različnimi boleznimi mišične distrofije, kot je mišična distrofija Emery-Dreifuss.

"Ugotovili smo, da je to (odkritje) zanimivo, ker ta odkritja prihajajo iz najbolj zanimivih smeri", je dejal Dahl. "Raziskovali smo beljakovine, ki jih običajno najdemo v krvnih celicah. Naše raziskave so bile izvedene v celični liniji raka, posledice pa so pri mišični distrofiji, kar se dogaja v znanosti ves čas: z omogočanjem razmišljanja zunaj škatle in sledenjem s strogim študijem lahko naredite največja odkritja. "

Raziskava Dahla in Armigerja je bila objavljena v knjigi 49 v Elsevierjevem dnevniku biomehanika.

menu
menu