Egy új tanulmány felfedi a glikokalix titkait a csillókban!

Egy új tanulmány felfedi a glikokalix titkait a csillókban!

Prof. Dr. Michael Hippler és Dr. Lara Hoepfner által végzett jelenlegi tanulmányban a csillók glikokalixének összetett szerkezete megvilágított. A csillók szőrszerű vetületek a biológiai sejteken, amelyek központi szerepet játszanak a mozgásban és a jelek észlelésében. A kutatás a zöld algák glikokalixére összpontosítottChlamydomonas reinhardtii, amely cukorban gazdag fehérjékből, más néven glikoproteinekből áll, és döntően szabályozza a sejtek felületekhez való tapadását. Ezt széles körben publikálták az Advanced Science folyóiratban, mivel a Münsteri Egyetem jelentése szerint...

E vizsgálat részeként a kutatócsoport feltérképezte a glikokalix szerkezetét, és felfedezte, hogy a fő komponensek, az FMG1B glikoproteinek és egy ismeretlen FMG1A variáns biokémiai hasonlóságot mutatnak az emlősökben is megtalálható mucinokkal. Ezek az eredmények új megvilágításba helyezik a glikokalix szerepét.

A glikoproteinek és funkciójuk

A tanulmány azt mutatja, hogy a glikoproteinek eltávolítása a csillók ragadósságának növekedését eredményezte, miközben lehetővé tette a sejtek zökkenőmentes mozgását a felületeken. Ez arra utal, hogy a glikoproteinek nem közvetlenül felelősek az adhézióért és a csúszásért, hanem inkább védőréteget képeznek, amely szabályozza a tapadást.

Az alkalmazott technológiák közé tartozott a kriogén elektrontomográfia, az elektronmikroszkópia, a fluoreszcens mikroszkópia és a tömegspektrometria. A kutatást az Európai Kutatási Tanács (Horizont 2020), a Német Kutatási Alapítvány és más intézmények is támogatták anyagilag.

További leletek a sejtfalonChlamydomonas reinhardtii

További tanulmányok mélyítik ismereteinket a zöldalgák sejtfal-összetevőiről. Az extrahált sejtfal komponenseket kaotróp szerek alkalmazásával nyertük, és dialízis után rekonstruáltuk. Külön kihívást jelentett a sejtfal kisebb komponenseinek megőrzése. Ennél enyhébb protokollokat alkalmaztak a szerkezetileg fontos összetevők megőrzésére.

Mind a pásztázó, mind a transzmissziós elektronmikroszkópos vizsgálat (SEM és TEM) ép mikroalgákat és a sejtfal jellegzetes rétegzettségét mutatta ki. Meglepő módon a sejtmembrán és a belső organellumok sértetlenek maradtak az extrakció után, jelezve a választott módszer hatékonyságát.

Az áramlási citometria kimutatta, hogy a sejtek körülbelül 80%-a életben maradt és metabolikusan aktív maradt a fal extrakciója után. Ez döntően jelzi a sejtek ellenállását az elvégzett eljárásokkal szemben. Ezenkívül az NMR-analízis során nem találtunk szignifikáns különbséget a sejtfalkivonatok és az ép sejtek között.

Glikán és aminosav összetétel

A kémiai elemzés átfogó glikán- és aminosavösszetétel-profilt biztosított. Ami különösen figyelemre méltó, az a sejtfal magas mannóz- és N-acetil-glükózamin tartalma. Az aminosavprofil magas alanin-, glutamin- és glutamátszintet mutat. A kis molekulatömegű glikoproteinek (LWGP) új csoportjainak azonosítása azt mutatja, hogy ezek adják az aminosavtartalom 80%-át.

A sejtfal dinamikája azt mutatja, hogy a glikánok kevésbé mozgékonyak, mint a fehérjék, ami félig mobil szerkezetre utal. A glikánok és fehérjék térbeli szegregációja arra utal, hogy a glikozilált fehérjék a két csoport határfelületén játszanak.

Összefoglalva, mind a glikokalix, mind a sejtfalChlamydomonas reinhardtiiolyan szerkezeti jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek párhuzamot mutatnak a növényekkel, különös tekintettel a sejtfalfehérjék aminosav-összetételére. Ezek az eredmények nemcsak az ilyen típusú algák megértését javíthatják, hanem a sejtbiológia alapjait is.