Placeringen af fluorescensmærkede Fas-ligander (Fas-L) og caveolin (Cav-1) i cellen. Det sidste billede er overlapningen af Fas-L og Cav-1 (flet) kanalerne. Fremstillet ved laser konfokal scanningsmikroskopi. Kredit:Vladimir Gogvadze
Et team af forskere fra MSU og Institut for Teoretisk og Eksperimentel Biofysik ved det russiske Videnskabsakademi (placeret i Pushchino) har studeret mekanismerne for interaktion mellem Fas-ligandproteinet, der forårsager celledød og en respektive membranreceptor. For at starte celledød, liganden skal komme i kontakt med en specifik proteinkomponent i cellen - caveolin. Hvis det caveolinbindende domæne fjernes fra molekylet af Fas-ligand, celledød kan forhindres. Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort i Celledød og sygdom .
Fas-ligand tilhører en gruppe af tumornekrosefaktorer. Deres hovedopgave er at fremkalde celledød, og processen starter efter interaktion med "dødsreceptorer" placeret på overfladen af plasmamembranen. Den første kontakt udløser en kaskade af reaktioner, der ender med apoptose, en af celledødsmåderne.
"Vi studerede mekanismerne for reaktionen mellem Fas-ligand og dens receptor, og fandt ud af, at til stimulering af receptoren, membranproteinet caveolin er påkrævet. Det er knyttet til Fas-ligand, og hvis vi fjerner det caveolinbindende domæne, liganden bliver betydeligt mindre toksisk for celler. I vores eksperimenter, vi brugte traditionelle celle- og molekylærbiologiske metoder, " forklarer forsker Vladimir Gogvadze.
I en celle, Fas-ligand er opløselig, eller er en del af membranen, enten krydse eller trænge igennem det. I sidstnævnte tilfælde, en Fas-ligand har ekstracellulær, intracellulær, og membrankomponenter. Den ekstracellulære komponent er ansvarlig for receptorgenkendelse, funktionerne af membrankomponenten er dårligt forstået, og den intracellulære komponent er involveret i transport- og signalprocesser, samt ved at transportere liganden ind i membranflåderne dannet af molekyler af kolesterol og sphingolipider samlet omkring cavaeolin. For at udløse apoptose, den aktiverede Fas-ligand bør være en del af en sådan tømmerflåde, som indikerer dets mulige interaktioner med komponenter i membranmiljøet.
Ja, transkriptionen af aminosyresekvensen af Fas-liganden gjorde det muligt at identificere tilstedeværelsen af specielle domæner, der selektivt binder til caveolin. Eksperimenterne udført på mutantceller, der ikke indeholdt sådanne docking-fragmenter, bekræftede antagelsen:Ude af stand til at interagere med caveolin, Fas-proteinet mistede sin dræberaktivitet, og dets toksicitet for celler faldt. Det er allerede kendt, at caveolin er i stand til at undertrykke tumorudvikling. I lyset af de data, som forskerne har indhentet, det kan antages, at en rolle i denne proces hører til forbindelsen mellem caveolin og Fas-liganden - denne mekanisme får potentielle kræftceller til at gennemgå apoptose.
"Hovedværdien af vores arbejde er at afsløre mekanismerne for celledødsstimulering. I fremtiden vil det være med til at udvikle nye strategier til behandling af kræft, " afslutter Vladimir Gogvadze.