Drożdże Saccharomyces cerevisiae

Pory jądrowe z bliska. To odkrycie może utorować drogę do nowych terapii

Naukowcy z Boston University School of Medicine dokonali ważnego odkrycia dotyczącego porów jądrowych. Może to nie tylko przyczynić się do lepszego zrozumienia biologii na najbardziej podstawowym poziomie, ale także przyczynić się do nowych terapii przeciwwirusowych, antynowotworowych i zapobiegających starzeniu.

Mianem porów jądrowych nazywamy otwory w podwójnej błonie błonie jądrowej, które służą do transportu cząstek z jądra komórkowego do cytoplazmy (i odwrotnie). Każdy z porów jądrowych składa się z tzw. jądrowego kompleksu porowego (NCP) o średnicy 120-150 nm. W zależności od wieku, aktywności metabolicznej i typu, komórki mają różną liczbę porów. W hepatocytach jest ich ok. 3000-7000 (niska aktywność metaboliczna), a w tych najbardziej aktywnych nawet 50 mln!

Czytaj też: Tak komórki „jedzą”. Naukowcy podglądali je w wysokiej rozdzielczości

Defekty w budowie NPC wiąże się z wieloma schorzeniami, m.in. infekcjami wirusowymi, nowotworami czy chorobami neurodegeneracyjnymi.

Pory jądrowe dokładniejsze niż kiedykolwiek

Wykorzystując mikroskopię krioelektronową (cryo-EM), uczeni z Boston University School of Medicine, stworzyli model NPC drożdży, który ujawnił skomplikowaną architekturę porów jądrowych. To może być ważne odkrycie, także w kontekście do prac nad przyszłymi terapiami.

Badania te znacznie poszerzają nasze zrozumienie architektury NPC drożdży piwowarskich, organizmu modelowego, który jest używany do badania biologii komórek zawierających jądro, a tym samym zapewniają nowy wgląd na wielu poziomach w funkcje tej maszyny transportowej.prof. Christopher W. Akey z Boston University School of Medicine

Opracowany model pomoże lepiej zrozumieć, w jaki sposób duże kanały składają i zmieniają strukturę, aby dostosować się do transportowanych cząsteczek. Często jest tak, że molekuła pasuje do kanału jak „klucz do dziurki”.

Dwie konfiguracje drożdżowego NPC (lewa: skurczony, prawa: rozszerzony); w widoku z góry (górnym) i z boku (dolnym)
Po raz pierwszy zaobserwowaliśmy wiele typów NPC w tej samej komórce, co odzwierciedla umiejętność tego kompleksu, przypominającego klocki LEGO, do używania wymiennych części w celu modyfikacji architektury po stronie jądrowej. Ta zdolność adaptacji może odgrywać rolę w dostosowywaniu funkcji tych maszyn do różnych lokalnych środowisk na obrzeżach jądra.prof. Christopher W. Akey

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Cell. Otwierają one drogę do lepszego zrozumienia mechanizmów wykorzystywanych przez wirusy do infekowania komórek, a także zmian fizjologii do wywoływania chorób.