"Molekuláris tánc" - a sejtmozgás kulcsfontosságú mechanizmusa végre megfejtésre került, ami új betekintést nyújt a rákkutatásba
Minden sejt belsejében egy finom fehérjefonalakból álló hálózat, az úgynevezett citoszkeleton biztosítja a szerkezetet és a stabilitást. Az aktin filamentumok döntő szerepet játszanak ebben a rendszerben - ezek az apró fehérjeszálak folyamatosan össze- és szétszerelődnek, hogy lehetővé tegyék a mozgást. Mostanáig azonban nem volt világos, hogy pontosan milyen folyamat áll a lebontásuk mögött.
A Max Planck Intézet kutatócsoportja Stefan Raunser strukturális biológus vezetésével felfedezte, hogy három fehérje - a koronin, a cofilin és az AIP1 - tökéletes harmóniában működik együtt. A kutatók ezt a kölcsönhatást "molekuláris táncként" írják le, amelyben minden egyes fehérje külön szerepet játszik. Eredményeiket a Cell című szakfolyóiratban tették közzé október 2025-ben jelent meg.
Először is, a koronin kötődik a filamentumhoz, és finoman megváltoztatja annak szerkezetét, megkönnyítve a kémiai változások - konkrétan a foszfátcsoportok eltávolítása - bekövetkezését. Ez a lépés "érleli" a filamentumot, felkészítve azt a következő fázisra. Ezután a Cofilin veszi át a helyét, kiszorítva a koronint és tovább gyengítve a filamentum szerkezetét. Végül az AIP1 lép közbe. Ez a fehérje molekuláris fogóként viselkedve széthúzza a destabilizált filamentumot, és megakadályozza annak újbóli felépülését.
A jég és az elektromosság feltárja a sejt táncát
A folyamat feltárásához a kutatócsoport fejlett krio-elektronmikroszkópiát használt. Ez a technika a fehérjék gyors lefagyasztását és elektronsugarakkal történő leképezését jelenti, hogy rendkívül részletes 3D-s struktúrákat hozzanak létre. A kutatók összesen több mint egymillió egyedi képet készítettek, és 16 pillanatfelvételt rekonstruáltak, amelyek együttesen feltárják az események teljes sorozatát.
Az eredmény egy új, átfogó modell a szálak lebomlásáról, amely megkérdőjelezi a régóta fennálló feltételezéseket. Évekig úgy gondolták, hogy a cofilin a filamentumok elvágásáért felelős fő fehérje. A valóságban azonban ez a szerep az AIP1-é. A tanulmány új betekintést nyújt a sejtmozgás alapvető mechanikájába.
Következmények az orvostudomány és a kutatás számára
Ezek az eredmények nemcsak az alapkutatás szempontjából fontosak. A sejtmozgás olyan betegségekben is kulcsszerepet játszik, mint a rák és az immunválasz. Különösen az áttétképzés során - a rákos sejtek testszerte történő terjedése - a tumorsejtek hasonló mechanizmusokat használnak, mint az egészséges sejtek a sebgyógyulás során.
Most, hogy a kutatók megértették, hogy az olyan fehérjék, mint az AIP1, a cofilin és a coronin hogyan szabályozzák a sejtmozgást, új lehetőségek nyílhatnak meg e folyamatok célba vételére. Hosszú távon ez a tudás segíthet olyan terápiák kifejlesztésében, amelyek a rákos sejtek mozgási képességének befolyásolásával lassítják vagy akár meg is akadályozzák a rákos sejtek terjedését.
