Учёные обнаружили у белка E-кадгерина неожиданную функцию: он помогает эпителиальным клеткам поглощать расположенные рядом погибшие клетки. Ранее этот белок считался главным образом частью системы, которая соединяет клетки и поддерживает целостность тканей. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications, сообщает ScienceDaily.
Работу выполнила команда под руководством профессора-исследователя ICREA Верены Рупрехт. Исследователи наблюдали за эпителиальными тканями живых эмбрионов рыбки данио-рерио и мышей. Оказалось, что комплекс E-кадгерина собирается именно в месте контакта ткани с погибающей клеткой.
В состав этого комплекса входят E-кадгерин и ещё три белка. Вместе они соединяют эпителиальные клетки кожи, кишечника и дыхательных путей, формируя прочный барьер. Однако для удаления погибших клеток система использует не обычное межклеточное соединение: ткани одинаково эффективно поглощали клетки без E-кадгерина и жировые капли без белков, если на их поверхности присутствовал сигнал, характерный для погибающих клеток.
«Мы были заинтригованы тем, что эпителиальные клетки переиспользуют свой молекулярный механизм сцепления — “клей”, который обычно удерживает их вместе, — чтобы поглощать погибшие клетки», — сказала Верена Рупрехт. Живая съёмка показала, что при этом нижняя поверхность эпителиальной клетки растягивается и изгибается вокруг погибшей клетки, тогда как верхняя почти не меняется. Благодаря этому ткань сохраняет герметичность, даже когда отдельная клетка активно меняет форму.
Учёные также выяснили роль отдельных компонентов комплекса. Один из белков действует как канат, связывая комплекс с внутренним каркасом клетки и передавая усилие на поглощаемый объект. При отсутствии этого белка или участка, соединяющего его с каркасом, клетки теряли способность поглощать погибшие клетки. Другой компонент работает как тормоз сократительного аппарата: его удаление не ускоряло очистку, а, напротив, делало клетку слишком жёсткой.
В эмбрионах мышей блокировка E-кадгерина также приводила к накоплению неубранных погибших клеток, что указывает на общий для позвоночных механизм. Исследователи связывают его возможное значение с хроническим воспалением, поскольку не удалённые вовремя клетки могут разрушаться и высвобождать содержимое. Пока неизвестно, действует ли такая система у взрослых рыб, мышей или людей, однако E-кадгерин присутствует в эпителии разных органов, включая сетчатку, кишечник, дыхательные пути и молочную железу; исследование возглавили Ханна-Мария Хяккинен, Марта Батет Палау и Лаура Ф. Бьянки при научном руководстве Верены Рупрехт.