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Les scientifiques ont capté sur le vidéo la version intracellulaire d'un service de distribution postal

Enregistrant dans les transmissions biochimiques et biophysiques de tourillon de recherches (BBRC), des chercheurs de bio-ingénierie aux vidéos publiés d'Uc San Diego d'un paxillin appelé message-transportant principal de protéine déménageant abruptement des moyeux d'activité de transmission et de transport sur la surface de cellules vers le noyau.

Paxillin a été marqué avec une borne rouge de fluorescence pour l'effectuer rester à l'extérieur en cellules sous tension.

« Il est étonnant à nous. Nous avons pensé que la cellule était si simple, » a indiqué Shu Chien, l'auteur supérieur du papier de BBRC et un professeur de la bio-ingénierie à l'école de Jacobs de l'UCSD du bureau d'études. « Mais il est réellement très complexe et je ne suis pas sûr nous couvre beaucoup jusqu'à présent. Nous certainement ne connaissons pas toutes les interactions parmi ces molécules qui introduisent la cellule dans l'action. »

Les cellules vivantes de examen par un microscope, Chien et le co-auteur du papier, scientifique Ying-Li HU de projet d'associé, ont filmé les molécules rouge-fluorescence-étiquetées de paxillin se déplaçant des cellules, membrane extérieure le long des traces vert-fluorescence-marquées du cytosquelette. Même sans preuve visuelle, les scientifiques ont confirmé au cours des 10 dernières années que des organismes plus élevés emploient le paxillin comme émetteur des signes de locomotion et d'expression du gène de plusieurs classes des récepteurs du facteur de croissance au noyau.

Les chercheurs de cancer sont désireux de comprendre beaucoup d'interactions des paxillin parce que leurs pannes ont été liées à un grand choix de cancers, à métastase de tumeur, et à d'autres procédés de la maladie. Tumeur-entraîner des versions des molécules de signalisation peut fixer au paxillin et toucher aux opérations normales de signalisation d'adhérence et de facteur de croissance exigées pour la prolifération et la croissance des cellules réglées. Par exemple, le virus de papillome humain, qui peut entraîner le cancer cervical, effectue une protéine qui grippe au paxillin et qui l'interaction peut contribuer au pouvoir cancérogène du sexuellement - virus transmis.

Chien et HU ont obtenu des cellules pour leur la plupart d'étude récente de la garniture membraneuse intérieure d'une aorte de vache. Ils ont ajouté les protéines génétiquement conçues étiquetées avec les bornes rouges et vertes de fluorescence aux cellules endothéliales aortiques bovines, les ont élevées dans la culture de tissu, et les ont filmées tandis qu'ils réussissaient le liquide en travers des cellules, surface dans une simulation de sang circulant. Avec ce stimulus matériel, le paxillin a chronique déménagé le même sens que l'écoulement de fluide.

Paxillin est trouvé principalement aux adhérences focales, intersections occupées d'activité dispersées autour de la membrane cytoplasmique des cellules. Les adhérences focales sont des régions riches avec des récepteurs pour des facteurs de croissance et elles sont également des points d'attache structurels qui lient le monde extracellulaire aux filaments de protéine et les tubes qui comportent le cytosquelette interne des cellules.

Tandis que les chercheurs prouvaient que le paxillin sert de station d'accueil à un grand choix de signalisation et de protéines de structure, ils ont été limités au paxillin de visualisation avec les teintures qui souillent des cellules rigidement fixées aux guides de microscope. Ces instantanés des cellules fixes ne peuvent pas indiquer le mouvement de paxillin.

« Nous pouvons maintenant voir la dynamique de la façon dont le paxillin et d'autres protéines déménagent à l'intérieur de la cellule avec les marques fluorescentes neuves et la microscopie visuelle de sous tension-cellule, » avons dit Chien, directeur de l'institut de Whitaker du génie biomédical à l'école de Jacobs.

La technique de marquage de deux couleurs de Chien et de HU a indiqué que le paxillin rouge-marqué est lié aux filaments vert-marqués d'actine, le plus mince de trois filaments de types de protéine qui composent le cytosquelette des cellules des organismes plus élevés. Paxillin glisse le long des filaments d'actine ou est tiré par eux. Dans une surprise, Chien et HU ont également prouvé que le paxillin lui-même forme de longues, fibreuses structures dans le cytoplasme cellulaire. Quand l'actine est chimiquement éliminée, de paxillin les mouvements plus et ses structures fibreuses disparaissent.

« En tant que mineurs par qui montrent que les filaments de paxillin et d'actine rapprochent nous avons de l'analyse dans la possibilité de la façon dont le paxillin peut transmettre l'information d'une région de la cellule, telle que la périphérie, à une autre région de la cellule, telle que le noyau, » a dit Chien. « La situation entière est beaucoup plus complexe que nous avons pu montrer. »

Chien, HU, et leurs collègues à l'UCSD ont eu précédemment rapporté que le paxillin peut être rapidement assemblé et être désassemblé, et ils présument que ce procédé active la migration des cellules en assemblant les sites focaux neufs d'adhérence en direction du mouvement de cellules et en les désassemblant du côté de traînée de la cellule. Les chercheurs s'appliquent la technique de fluorescence-marquage aux nombreux l'autre signalisation et les protéines de structure ont trouvé principalement aux adhérences focales.

« Quand nous rapiéçons toutes ces choses ensemble nous pouvons obtenir une compréhension plus complète de la façon dont la cellule fonctionne, dans le transfert et la transduction du signal, » avons dit Chien. « Si nous pouvons comprendre les détails de ces procédés, nous pouvons non seulement comprendre comment les cellules normales fonctionnent, mais nous pouvons également regarder les cellules malades pour voir pourquoi elles parfois ne déménagent pas correctement ou pourquoi elles ne transmettent pas l'information correctement. »