Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Szlaki sygnałowe wapnia w skali nano

Jony wapnia (Ca2+) odgrywają kluczową rolę w metabolizmie i komunikacji komórek. Badacze z europejskiego projektu naświetlili podstawowe mechanizmy transportu i magazynowania Ca2+ wewnątrz komórek.
Szlaki sygnałowe wapnia w skali nano
Żywe komórki stale pozyskują niezbędne jony i molekuły ze środowiska zewnątrzkomórkowego. Zachodzi też dwukierunkowy transport molekuł poprzez błony wewnątrzkomórkowych kompartmentów, takich jak jądro komórkowe, retikulum endoplazmatyczne (ER) i mitochondria.

W ramach finansowanego przez UE projektu QUMOCA (Quantitative modelling of calcium signalling in vascular smooth muscle nanojunctions) badano mechanizm transportu zewnątrzkomórkowego Ca2+ do ER, będącego głównym organellum przechowującym Ca2+ w komórkach ssaków. Głównym zadaniem projektu było zbadanie komunikacji między organellami w punktach styku ich błon oraz ich architektury w skali nano.

Po wstępnym scharakteryzowaniu linii komórek śródbłonka naczyń krwionośnych ustalono, że potencjał błonowy tych komórek był głównym czynnikiem warunkującym wymianę jonów Ca2+. Badania elektrofizjologiczne ujawniły potencjalny wpływ typowych warunków hodowli komórek na precyzyjną regulację maszynerii wymiany jonów Ca2+ w ER.

Wyniki doświadczeń doprowadziły naukowców do wniosku, że nanopołączenia błony komórkowej i ER pełnią kluczową rolę w komórkowej homeostazie Ca2+. Po oznaczeniach czynnościowych przeprowadzono obrazowanie metodą transmisyjnej mikroskopii elektronowej, aby potwierdzić te ustalenia.

Dzięki projektowi wywnioskowano przede wszystkim, że szlaki sygnałowe Ca2+, pochodzące z zewnątrz komórki śródbłonka, przekazywane są poprzez nanopołączenia między błoną komórkową a ER. Sam transport jest regulowany przez dwa zestawy białek: wymienniki Na+/Ca2+ oraz kanały Orai Ca2+ aktywowane po zubożeniu ER o złogi Ca2+.

Te nowe dane łącznie tworzą solidne podstawy do opracowania modeli do oznaczeń ilościowych prądu jonowego w połączeniach między błonami. Takie modele pozwolą lepiej poznać najważniejsze mechanizmy powstawania chorób u człowieka.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Ca2+, błona, retikulum endoplazmatyczne, nanopołączenia, QUMOCA, kanały Orai Ca2+
Numer rekordu: 190697 / Ostatnia aktualizacja: 2016-12-14
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę