Pumpička na kolo jako inspirace pro možnou léčbu nádorových onemocnění

Fri Jun 05 20:13:00 CEST 2015

Datum konání akce:
Fri May 22 20:13:58 CEST 2020 | Fri May 22 20:13:58 CEST 2020 - Fri May 22 20:13:58 CEST 2020

Buněčné dělení je jeden ze základních mechanismů, které neustále probíhají ve všech živých organismech. Jeho poruchy mají za následek vážná onemocnění jako dědičné nebo nádorové choroby. Mezinárodnímu týmu vědců z České republiky, Německa a Nizozemska se nyní podařilo doplnit další dílek do skládačky molekulárních mechanismů nezbytných k pochopení, jak buněčné dělení funguje. O tomto výzkumu nedávno informovali v prestižním vědeckém časopisu Cell.

Vědci ukázali, jak buňky využívají neuspořádaný pohyb proteinových molekul ve svém nitru k tomu, aby vyvinuly mechanickou sílu nezbytnou ke správnému průběhu rozdělení buňky. Důležitou úlohu přitom hrají vláknité proteinové struktury nazývané mikrotubuly, jež slouží jako kostra celého dělícího aparátu. Proteiny, jež se slabě vážou do prostoru mezi tato vlákna, fungují jako částice plynu uzavřené ve válci s pístem. Tyto proteiny, stejně jako uzavřené částice plynu, reagují na jakékoliv zmenšení objemu zvýšením tlaku. V souladu s tímto jednoduchým principem, který velmi dobře známe z běžných domácích pumpiček na kolo, produkují proteiny mezi překrývajícími se mikrotubuly tlak, podobně jako kdyby mezi každými dvěma mikrotubuly byl miniaturní píst nebo pružina. Tento systém dohromady vytváří jednu z mechanických sil nezbytných ke správnému rozdělení buňky.

 

"Našemu týmu se podařilo přímo změřit tyto miniaturní síly pomocí optické pinzety - aparátu, kterým je možné pomocí světelného paprsku pohybovat miniaturními objekty jako jsou jednotlivé molekuly. Pomocí této metody jsme byli schopni prokázat výše popsaný mechanismus experimentálně i teoreticky," říká RNDr. Zdeněk Lánský, Ph.D., český zástupce v mezinárodním vědeckém týmu. "Objasnění tohoto mechanismu je jeden z kroků nezbytných k pochopení celého složitého soukolí, jež tvoří základ buněčného dělení a může být v budoucnu využito k vývoji lépe cílených terapií," dodává.

 

Dr. Zdeněk Lánský v současné době zakládá laboratoř v centru BIOCEV, kde hodlá využít své zkušenosti s výzkumem biologických systémů na úrovni jednotlivých molekul k dalšímu výzkumu role mechanických sil v základních buněčných procesech a k vytváření umělých programovatelných biomolekulárních struktur.

 

Publikace:

Lansky, Z., Braun, M., Ludecke, A., Schlierf, M., Rein ten Wolde, P., Janson, M. E., Diez, S. Diffusible Crosslinkers Generate Directed Forces in Microtubule Networks. Cell, 160(6): 1159-1168, 2015. doi: 10.1016/j.cell.2015.01.051. ISSN 0092-8674.