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Os cientistas capturaram no vídeo a versão intracelular de um serviço de entrega postal

Relatando nas comunicações bioquímicas e biofísicas do jornal da pesquisa (BBRC), os pesquisadores da tecnologia biológica em Uc San Diego publicaram vídeos de uma proteína mensagem-levando chave chamada paxillin que move-se abruptamente dos cubos da actividade de uma comunicação e do transporte na superfície da pilha para o núcleo.

Paxillin foi etiquetado com um marcador vermelho da fluorescência para fazê-lo estar para fora em pilhas vivas.

“É surpreendente a nós. Nós pensamos que a pilha era tão simples,” disse Shu Chien, autor superior do papel de BBRC e um professor da tecnologia biológica na escola do Jacobs do UCSD da engenharia. “Mas é realmente muito complexa e eu não sou certo nós estou cobrindo muito até agora. Nós certamente não conhecemos todas as interacções entre estas moléculas que trazem a pilha na acção.”

As pilhas vivas de exame através de um microscópio, de Chien e do co-autor do papel, cientista Ying-Li Hu do projecto do associado, filmaram as moléculas vermelho-fluorescência-etiquetadas do paxillin que viajam das pilhas, membrana exterior ao longo dos traços verde-fluorescência-etiquetados de cytoskeleton. Mesmo sem evidência video, os cientistas confirmaram sobre os 10 anos passados que uns organismos mais altos usam o paxillin como um transmissor de sinais da locomoção e da expressão genética de diversas classes de receptors do crescimento-factor ao núcleo.

Os pesquisadores do cancro estão ansiosos para compreender muitas interacções dos paxillin porque seus maus funcionamentos foram ligados a uma variedade de cancros, a metástase do tumor, e a outros processos da doença. Tumor-causar versões de moléculas da sinalização pode anexar ao paxillin e perturbar as etapas normais da sinalização do factor da adesão e de crescimento exigidas para proliferação e crescimento controlados da pilha. Por exemplo, o vírus de papiloma humano, que pode causar o cancro do colo do útero, faz uma proteína que liguem ao paxillin e que a interacção possa contribuir ao potencial carcinogénico do vírus de transmissão sexual.

Chien e Hu obtiveram pilhas para seu estudo mais recente do forro membranoso interno de uma aorta da vaca. Adicionaram as proteínas genetically projetadas etiquetadas com os marcadores vermelhos e verdes da fluorescência às pilhas endothelial aórticas bovinas, cresceram-nas na cultura do tecido, e filmaram-nas quando passaram o líquido através das pilhas, superfície em uma simulação do sangue de fluxo. Com esse estímulo físico, o paxillin moveu-se consistentemente no mesmo sentido que o fluxo fluido.

Paxillin é encontrado primeiramente nas adesões focais, intersecções ocupadas da actividade dispersadas em torno da membrana citoplasmática da pilha. As adesões focais são regiões ricas com os receptors para factores de crescimento e são igualmente os pontos de acessório estruturais que ligam o mundo extracelular aos filamentos da proteína e as câmaras de ar que compreendem o cytoskeleton interno de uma pilha.

Quando os pesquisadores mostraram que o paxillin serve como uma estação de embarcadouro para uma variedade de sinalização e proteínas estruturais, foram limitados ao paxillin visualizando com tinturas que mancham pilhas anexadas rìgida às corrediças do microscópio. Aqueles instantâneos de pilhas fixas não podem revelar o movimento do paxillin.

“Nós podemos agora ver a dinâmica de como o paxillin e outras proteínas se movem dentro da pilha com etiquetas fluorescentes novas e microscopia video da vivo-pilha,” dissemos Chien, director do instituto de Whitaker da engenharia biomedicável na escola de Jacobs.

A técnica de rotulagem de duas cores de Chien e de Hu revelou que o paxillin vermelho-etiquetado está ligado aos filamentos verde-etiquetados do actínio, o mais fino de três tipos de filamentos da proteína que compo o cytoskeleton das pilhas de uns organismos mais altos. Paxillin desliza ao longo dos filamentos do actínio ou é puxado por eles. Em uma surpresa, Chien e Hu igualmente mostraram que o paxillin próprio forma estruturas longas, fibrosas no citoplasma da pilha. Quando o actínio é removido quimicamente, do paxillin os movimentos já não e suas estruturas fibrosas desaparecem.

“Como menos que mostram que os filamentos do paxillin e do actínio juntam pelos nós temos alguma introspecção na possibilidade de como o paxillin pode transmitir a informação de uma região da pilha, tal como a periferia, a uma outra região da pilha, tal como o núcleo,” disse Chien. “A situação inteira é muito mais complexa do que nós pudemos mostrar.”

Chien, Hu, e seus colegas no UCSD tinham relatado previamente que o paxillin pode ràpida ser montado e desmontado, e supor que este processo permite a migração da pilha montando locais focais novos da adesão na direcção do movimento da pilha e desmontando os no lado de arrasto da pilha. Os pesquisadores estão aplicando a técnica derotulagem aos muitos a outra sinalização e as proteínas estruturais encontraram predominante em adesões focais.

“Quando nós remendamos todas estas coisas junto nós podemos obter uma compreensão mais completa de como a pilha funciona, na transdução da migração e do sinal,” dissemos Chien. “Se nós podemos compreender os detalhes destes processos, nós não podemos somente compreender como as pilhas normais funcionam, mas nós podemos igualmente olhar pilhas doentes para ver porque às vezes não se movem correctamente ou porque não transmitem a informação correctamente.”