Naujas tyrimas atskleidžia glikokalikso paslaptis blakstienose!

Naujas tyrimas atskleidžia glikokalikso paslaptis blakstienose!

Dabartiniame tyrime, kurį atliko prof. dr. Michaelas Hippleris ir dr. Lara Hoepfner, apšviesta sudėtinga blakstienų glikokalikso struktūra. Blakstienos yra į plaukus panašios biologinių ląstelių projekcijos, kurios atlieka pagrindinį vaidmenį judėjime ir signalų suvokime. Tyrimas buvo sutelktas į žaliųjų dumblių glikokaliksąChlamydomonas reinhardtii, kurį sudaro daug cukraus turintys baltymai, dar vadinami glikoproteinais, ir itin reguliuojamas ląstelių gebėjimas prilipti prie paviršių. Tai buvo plačiai paskelbta žurnale Advanced Science, nes Miunsterio universitetas praneša, kad...

Atlikdama šį tyrimą, tyrimo grupė sudarė glikokalikso struktūros žemėlapius ir išsiaiškino, kad pagrindiniai komponentai, glikoproteinai FMG1B ir nežinomas FMG1A variantas, turi biocheminių panašumų su mucinais, taip pat aptinkamais žinduoliuose. These results shed new light on the role of the glycocalyx.

Glikoproteinai ir jų funkcijos

Die Studie zeigt, dass das Entfernen der Glykoproteine eine Erhöhung der Klebrigkeit der Zilien zur Folge hatte, während die Zellen dennoch gleitend auf Oberflächen bewegten. Dies deutet darauf hin, dass die Glykoproteine nicht direkt für das Anhaften und Gleiten verantwortlich sind, sondern vielmehr eine schützende Schicht bilden, die die Haftfähigkeit reguliert.

Naudotos technologijos apėmė kriogeninę elektronų tomografiją, elektronų mikroskopiją, fluorescencinę mikroskopiją ir masės spektrometriją. Tyrimą taip pat finansiškai parėmė Europos mokslinių tyrimų taryba (Horizontas 2020), Vokietijos tyrimų fondas ir kitos institucijos.

Papildomi radiniai ant ląstelės sienelėsChlamydomonas reinhardtii

Papildomi tyrimai pagilina mūsų žinias apie žaliųjų dumblių ląstelių sienelių komponentus. Ekstrahuoti ląstelių sienelių komponentai buvo gauti naudojant chaotropinius agentus ir rekonstruoti po dializės. Ypatingas iššūkis buvo išsaugoti smulkius ląstelės sienelės komponentus. Struktūriškai svarbiems komponentams išsaugoti buvo naudojami švelnesni protokolai.

Tiek skenavimo, tiek perdavimo elektronų mikroskopija (SEM ir TEM) parodė nepažeistus mikrodumblius ir būdingą ląstelės sienelės sluoksnį. Keista, kad po ekstrahavimo ląstelės membrana ir vidinės organelės liko nepažeistos, o tai rodo pasirinkto metodo efektyvumą.

Srauto citometrija atskleidė, kad maždaug 80% ląstelių liko gyvos ir metaboliškai aktyvios po sienelės ekstrahavimo. Tai yra esminis ląstelių atsparumo atliekamoms procedūroms požymis. Be to, atliekant BMR analizę, reikšmingų skirtumų tarp ląstelių sienelių ekstraktų ir nepažeistų ląstelių nenustatyta.

Glikano ir aminorūgščių sudėtis

Cheminė analizė suteikė išsamų glikano ir aminorūgščių sudėties profilį. Ypač pastebimas didelis manozės ir N-acetilgliukozamino kiekis ląstelės sienelėje. Aminorūgščių profilis rodo didelį alanino, glutamino ir glutamato kiekį. Naujų mažos molekulinės masės glikoproteinų (LWGP) grupių nustatymas rodo, kad jie sudaro 80% aminorūgščių kiekio.

Ląstelių sienelių dinamika rodo, kad glikanai yra mažiau judrūs nei baltymai, o tai rodo pusiau judrią struktūrą. Erdvinis glikanų ir baltymų atskyrimas rodo, kad glikozilinti baltymai yra dviejų grupių sąsajoje.

Apibendrinant galima pasakyti, kad tiek glikokaliksas, tiek ląstelės sienelėChlamydomonas reinhardtiituri struktūrinių ypatybių, kurios rodo paraleles su augalais, ypač atsižvelgiant į ląstelės sienelės baltymų aminorūgščių sudėtį. Šios išvados gali ne tik pagerinti mūsų supratimą apie šio tipo dumblius, bet ir ląstelių biologijos pagrindus.