Обнаружен белок, управляющий дифференцировкой нейральных стволовых клеток
Немецкие учёные обнаружили, что белок Akna регулирует регенерацию органов стволовыми клетками. Кроме того, он контролирует поведение нейральных стволовых клеток с помощью механизма, который также может быть вовлечен в образование метастазов.
Исследовательская группа во главе с профессором доктором Магдаленой Гётц (Magdalena Götz), директором Института исследования стволовых клеток при Центре им.Гельмгольца в Мюнхене (Institute for Stem Cell Research (ISF) at Helmholtz Zentrum München) и заведующей кафедрой физиологической геномики Биомедицинского центра Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене (Ludwig Maximilian University of Munich (LMU) Biomedical Center) хотела определить факторы, которые поддерживают функциональность и регулируют дифференцировку нейральных стволовых клеток.
Для этого учёные выделили нейральные стволовые клетки, которые либо самообновляются и создают дополнительные стволовые клетки, либо дифференцируются.
«Мы обнаружили, что белок Akna присутствует в более высоких концентрациях в стволовых клетках, которые формируют нейроны», — объясняет исследователь ISF Герман Камарго Ортега (German Camargo Ortega), первый автор исследования, которое было опубликовано в журнале Nature.
«Наши эксперименты показали, что низкие уровни белка Akna заставляют стволовые клетки оставаться в нише стволовых клеток, тогда как более высокие уровни стимулируют их покидать её, тем самым способствуя дифференцировке».
Известно, что белок Akna — транскрипционный фактор, связывающийся с АТ-богатыми участками ДНК (АТ-крюк), который регулирует транскрипцию одного или нескольких генов.
Учёных удивило расположение данного белка в центросоме – органелле внутри клетки, которая выполняет функцию главного конструктора в организации цитоскелета и регулирует деление клеток.
«Мы обнаружили, что изначально был опубликован неправильный сиквенс этого белка», — говорит доктор Свен Фальк (Sven Falk), который также является первым автором статьи. «Однако наша работа отчетливо продемонстрировала, что Akna расположена непосредственно в центросоме».
Учёным удалось показать, что Akna регулирует организацию микротрубочек и их прикрепление к центросоме, что приводит ослаблению связей соседних клеток в нише стволовых клеток и способствует их миграции.
«Наши исследования продемонстрировали, что данная функция также играет ключевую роль в процессе, известном как эпителиально-мезенхимальный переход (англ. еpithelial-mesenchymal transition) или сокращенно EMT», — объясняет профессор Гётц.
В ходе данного процесса клетки отделяются от кластера, делятся и начинают перемещаться. Так происходит, например, когда стволовые клетки мигрируют, формируя новые нейроны. Однако это может быть опасным при таком заболевании как, например, рак, когда онкоклетки отделяются от опухоли, образуя метастазы в других частях тела.
«Выявленный нами при исследовании Akna новый механизм играет ключевую роль в широком спектре медицинских процессов», — говорит Гётц.
Следующий этап исследований учёные планируют посвятить изучению роли Akna в функционировании других видов стволовых клеток и иммунной системе.
