De eerste kwantitatieve studie van eiwitcomplexen die feromonen signalen in levende gistcellen werpt licht op een cruciale signalering proces ook gevonden bij de mens.
Nieuwe inzichten in de cellulaire signaal keten waardoor feromonen paring te stimuleren in gist zijn opgedaan door wetenschappers van het European Molecular Biology Laboratory (EMBL). Vergelijkbare signaal ketens zijn te vinden in de mens, waar ze betrokken zijn bij tal van belangrijke processen zoals de differentiatie van zenuwcellen en de ontwikkeling van kanker. Een geavanceerde microscopie-techniek konden de onderzoekers om te zien voor het eerst in het samenspel van signaalmoleculen in levende gistcellen en uit te werken hoe zij geven een signaal door de cel. De resultaten zijn gepubliceerd in het huidige nummer van Nature Cell Biology.
Na het loslaten van een feromoon - een chemisch signaal stimulerende paargedrag - door een nabijgelegen cel, gistcellen vormen een projectie die fungeert als een paring orgel en brengt de fusie van twee cellen. Het feromoon bindt aan een receptor op de buitenkant van de cel - op dezelfde manier als veel groei hormonen bij de mens te doen - die vervolgens zet een signalering keten in de cel. Deze keten bestaat uit een reeks van eiwitten genaamd MAP kinases, die op het signaal geven door interactie met elkaar en het activeren van de volgende downstream-lid van de ketting door het toevoegen van fosfaat op residuen. Aan het eind van de keten zijn de moleculen die zorgen voor de veranderingen die de vorming van de paring orgel en de fusie van de cellen te ondersteunen.
Wetenschappers in de groepen van Michael Knop en Philippe Bastiaens op EMBL bestempeld leden van de MAP-kinase signalering ketting met een fluorescerende moleculen en waargenomen hun diffusie en interactie in levende gistcellen gestimuleerd met feromonen met behulp van een nieuwe microscopische benadering die niet verstoort de natuurlijke staat van de cel.
"Onze methode is zo nauwkeurig dat we vrijwel konden rekenen van de moleculen en de interacties tussen componenten keten", zegt Knop. "Tot onze verrassing heeft de waargenomen eiwitten in het binnenste van de cel niet meer reageren na stimulatie door het feromoon. Dit betekent dat veranderingen in de interactie zijn niet de manier waarop het signaal wordt uitgezonden door het binnenste van de cel. "