Přejít na hlavní obsah

Buňky spolu komunikují na větší vzdálenost, než se předpokládalo

Odborníci z Přírodovědecké fakulty MU publikovali dva objevy důležité pro pochopení embryonálního vývoje i vzniku některých chorob.

Karol Kaiser z výzkumné skupiny Vítězslava Bryji studoval bílkovinu s názvem Wnt5A.

Složitější organismy se skládají z mnoha typů buněk, které spolu musí komunikovat, aby plnily funkce, které mají. Využívají k tomu i takzvanou Wnt signální dráhu, s jejíž pomocí si vyměňují bílkoviny z rodiny Wnt. Dosud si vědci mysleli, že tyto bílkoviny působí jen na sousední buňky, ale odborníci z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity prokázali, že mohou účinkovat i na delší vzdálenost, a ovlivňovat tak, co se odehrává i na jiných místech v lidském těle.

Dva nedávno publikované objevy mohou mít dalekosáhlé důsledky pro pochopení mechanismů embryonálního vývoje a mechanismů vzniku a rozvoje chorob, jako je rakovina.

Jak se bílkovina uvolňuje do tělního oběhu 

Karol Kaiser z výzkumné skupiny Vítězslava Bryji studoval bílkovinu s názvem Wnt5A, která ovlivňuje například tvar buněk. Spolu s kolegy ze švédského Karolinska Institut, Akademie věd ČR a dalších institucí přišel na to, že tato bílkovina se umí vázat na takzvané lipoproteinové částice, které přenáší například cholesterol, a uvolnit se tak do tělního oběhu.

Tento proces vědci popsali v mozkomíšním moku, který je vytvářen částí mozku nazývanou choroidní plexus. Tento orgán v určité fázi vývoje organismu produkuje také bílkovinu Wnt5A, která se váže na lipoproteiny a díky přenosu na větší vzdálenost pak ovlivňuje vývoj mozečku. Výsledky výzkumu publikoval v dubnu časopis Nature Communications.

K dokončení výzkumu a publikaci ve významném časopisu dopomohl Kaiserovi také příspěvek z interní Grantové agentury Masarykovy univerzity (GAMU) a podpořil jej také Nadační fond Neuron grantem Neuron Impuls ve výši jeden milion korun. „Díky prostředkům od Neuronu jsme byli schopni identifikovat nový způsob transportu bioaktivních molekul z rodiny Wnt. Na tento zajímavý projekt jsme neměli grantové prostředky, a proto byla podpora formou Neuron Impulsu zásadní,“ uvedl Bryja.

Příjem signálu v cílové buňce

Není to jediný úspěch Bryjova týmu. Časopis Nature Communications před několika dny zveřejnil také výsledky studie, která se zabývala jiným aspektem Wnt signální dráhy, konkrétně příjmem signálu v cílové buňce. Za ten je zodpovědná bílkovina s názvem Dishevelled-3, kterou zkoumal Jakub Harnoš.

Tato bílkovina, která se nachází uvnitř buňky, je zodpovědná za přečtení informace, kterou buňka obdrží, pokud k ní doputuje některá z Wnt bíkovin. Vědci ale dosud nevěděli, jak se Dishevelled-3 aktivuje. Předpokládali, že za to mohou změny v její struktuře, které ale neuměli prostudovat.

Ve spolupráci s kolegy z Německa a dvou skupin z Přírodovědecké fakulty MU a institutu CEITEC MU proto vytvořili systém využívající metodu měření přenosu energie mezi molekulami za pomoci fluorescenčních značek. Výhodou je, že tyto značky jsou dostatečně malé, aby nenarušili funkci bílkoviny Dishevelled-3.

Díky metodě s názvem FRET, která původně sloužila jiným účelům, se jim podařilo zjistit, že studovaná bílkovina se vlivem aktivity enzymu s názvem kasein kináza 1 otevírá, přiblíží se tak k receptorům na povrchu buňky a může přebrat signál z přicházející Wnt bílkoviny. Také dotažení tohoto výzkumu jim umožnil grant od GAMU.

Hlavní novinky