Zmierzyć oddziaływania między komórkami
Komunikacja i sygnałowanie między komórkami niemal wszystkich tkanek odbywa się za pośrednictwem połączeń szczelinowych lub kanałów międzykomórkowych. Połączenia szczelinowe są parami półkanałów (koneksonów), z których każdy składa się z grupy sześciu białek (koneksyn). Chociaż funkcje i skład chemiczny połączeń szczelinowych są dobrze znane, niewiele wiadomo na temat oddziaływań i energii w tych strukturach. Celem projektu "Biofizyczne czynniki odpowiedzialne za wytrzymałość adhezyjną połączeń szczelinowych" (Gapjunction Strength) było wykorzystanie zaawansowanych nanonarzędzi i mikroskopii sił atomowych (AFM) do zmierzenia kinetyki sił wiążących połączeń międzykomórkowych. Uczestniczący w projekcie naukowcy wykorzystali oczyszczone białka koneksyny w zrekonstruowanych błonach lipidowych do uzyskania danych biofizycznych na temat międzykomórkowych połączeń. Naukowcy przyłożyli siłę do wzajemnie oddziałujących cząsteczek białka i zmierzyli parametry dysocjacji. Wysokie tempo dysocjacji wskazuje na wiązanie dynamiczne, natomiast niskie tempo asocjacji na mniejszą elastyczność i małe rozmiary specjalnie zbudowanych struktur naśladujących pętle zewnątrzkomórkowe. Wytrzymałość adhezyjna okazała się znaczna, co wskazuje na przenoszenie przez wiązanie dużych sił przed dysocjacją. Wyniki projektu opublikowano w czasopismach naukowych. Na łamach Journal of Molecular Biology przedstawiono rezultaty badań nad charakterem wiązań. Obecnie do druku przygotowywany jest artykuł na temat nowej techniki obrazowania AFM, umożliwiającej śledzenie właściwości mechanicznych białek błony w rozdzielczości submolekularnej. Informacje dotyczące biofizycznych aspektów wiązań międzybiałkowych w połączeniach szczelinowych może przyczynić się do poznania natury kanałów międzykomórkowych. Połączenia szczelinowe, kluczowe dla strukturalnej i biochemicznej spójności organizacji wielokomórkowej, przyczynią się do stworzenia molekularnych metod leczenia rożnych chorób.
