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I motori Molecolari possono accelerare il trattamento nutriente

Matthew Tyska, Ph.D., richiami che è intrigato, a partire dal primo giorno della sua amicizia postdottorale nel 1999, con una fotografia quasi di 30 anni.

Era un micrografo elettronico che ha mostrato le strutture interne di un microvillo intestinale delle cellule, una sporgenza barretta barretta sulla superficie delle cellule. I Microvilli sono caratteristiche comuni sulle celle epiteliali che allineano le intercapedini dell'organismo.

Quando, Tyska ha saputo che il gruppo di memoria che viaggia sul centro del microvillo era una schiera dell'actina strutturale della proteina e che “i gradini„ a forma di scala che connettono il gruppo dell'actina alla membrana cellulare sono stati composti di proteina myosin-1a del motore. Questa miosina, comunque relativa alla miosina in questione nella contrazione delle cellule di muscolo, è stata pensata per servire un ruolo puramente strutturale. “Il manuale che pensa per le decadi era che i microvilli servissero da impalcatura passiva, un modo ampliare l'area della membrana,„ ha detto Tyska, assistente universitario della Cella e della Biologia dello Sviluppo alla Vanderbilt University.

Negli intestini, una superficie ampliata delle cellule aumenta lo spazio per gli enzimi ed i trasportatori di sostanza-trattamento, offrente la maggior capacità per la manipolazione nutriente. Ma non ha avuto significato a Tyska che una proteina del motore - una proteina con il potenziale di generare il carico di movimento e della forza intorno in celle - svolgerebbe un ruolo strutturale passivo. “Quando ho esaminato quell'immagine, la disposizione cristallina vicina mi ha ricordato di actina e miosina in una fibra di muscolo,„ Tyska ha detto. “Ho continuato ritornare alla stessa domanda: perché il microvillo avrebbe questa bella struttura imballata con le proteine del motore. La concentrazione di motori della miosina in un singolo microvillo è molto alta; c'è serio forza-generando il potenziale là.„

Tyska e Russell McConnell, uno studente nel suo laboratorio, hanno collaudato l'idea che queste proteine del motore sono più della colla molecolare che lega la membrana cellulare al gruppo dell'actina„ I ricercatori ha depurato l'intestinale, il confine di spazzola„ - il livello di microvilli densamente imballati - dagli intestini dei ratti o dei mouse ed il TRIFOSFATO DI ADENOSINA, il combustibile chimico aggiunto per myosin-1a. Tramite il microscopio, hanno guardato la membrana cellulare avanzare verso i suggerimenti dei microvilli e tirare le cuoiae le estremità sotto forma di vescicole, pacchetti del tipo di bolla minuscoli.

I Loro risultati, riferiti nel Giornale del 21 maggio di Biologia Cellulare con una delle loro immagini descritte sul coperchio dell'emissione, hanno le implicazioni per trattamento nutriente ed altri aspetti della fisiologia gastrointestinale. Tyska è eccitato circa la scoperta inattesa del gruppo. “Che Cosa stiamo mostrando siamo che il microvillo è più appena di un'impalcatura per aumentare la quantità di membrana cellulare,„ Tyska ha detto. “È un piccolo commputer che può spargere la membrana dai suggerimenti.„ Il gruppo ha confermato che myosin-1a è il motore che muove la membrana sul microvillo. I confini di Spazzola isolati dai mouse knockout che mancano del gene di myosin-1a hanno sparso la membrana a soltanto cinque per cento del livello di confini di spazzola dagli animali selvaggio tipi.

I ricercatori ora stanno lavorando per capire perché le celle intestinali potrebbero lanciare le vescicole dai loro microvilli. Sanno dagli studi in corso dell'ordinamento e di spettrometria di massa della vescicola che le vescicole contengono gli enzimi ed i trasportatori di sostanza-trattamento, come la membrana microvillar. “Un'idea è che queste vescicole funzionano a distanza per accelerare il trattamento nutriente, prima che le sostanze nutrienti anche ottengano al confine di spazzola di essere assorbite dal (cella epiteliale intestinale),„ Tyska hanno detto.

Il gruppo egualmente sta esplorando altre possibilità per il ruolo di spargimento della membrana: che offre la protezione contro i microbi e gli agenti patogeni espellendoli dalla superficie prima che possano entrare nella cella; che fornisce un meccanismo per l'alterazione della composizione della superficie microvillar alla manopola cambia in “che cosa scende la conduttura; „ e quello servisce un ruolo nella comunicazione della cella-cella lanciando le vescicole che contengono le proteine di segnalazione. Tyska ed il suo gruppo egualmente pianificazione esplorare se myosin-1a sta servendo un simile ruolo membrana-muoventesi nella sua altra posizione conosciuta: le cellule ciliate dell'orecchio interno e se altri microvilli egualmente utilizzano i motori della miosina per sganciare in volo le vescicole dai loro suggerimenti.

http://www.mc.vanderbilt.edu/