Penutupan Velcro untuk sel manusia

Albert-Ludwigs-University Freiburg im Breisgau

membaca dengan kuat

Keupayaan sel untuk mematuhi satu sama lain dan persekitaran mereka adalah asas untuk kehidupan multiselular. Lekatan ini berlaku melalui pelbagai reseptor di permukaan sel. Walaupun pentingnya reseptor lekatan ini, terdapat beberapa alat untuk mengendalikan interaksi mereka dengan alam sekitar dengan tepat. Sekarang, penyelidik Freiburg telah membangunkan reseptor lekatan selular yang dapat dikendalikan dengan cahaya.

Optogenetik menggunakan cahaya untuk mengawal protein dan proses selular di mana mereka terlibat. "Teknik ini telah merevolusikan analisis transduksi isyarat selular kerana ia bukan invasif dan membolehkan kawalan spatial dan temporal tepat proses isyarat, " kata Wilfried Weber. Para penyelidik di Universiti Freiburg memutuskan untuk membawa optogenetik ke kawasan ekstraselular untuk menguji sama ada mereka mengawal interaksi ringan antara reseptor dan matriks - bahagian tisu yang terletak di antara sel-sel boleh.

Pasukan itu, yang juga termasuk kumpulan Gerald Radziwill dan Wolfgang Schamel, memberi tumpuan kepada kelas reseptor yang penting, integrit. Ini membolehkan lampiran ke matriks ekstraselular. "Walaupun integrin memainkan peranan utama dalam banyak proses biologi, mereka juga boleh menggalakkan pertumbuhan dan penyebaran kanser dan oleh sebab itu telah dikaji sebagai sasaran untuk terapi kanser, " jelas Julia Baaske, pengarang pertama penerbitan.

Lampu inframerah mengawal lekatan sel

Untuk mengawal lekatan cahaya yang dimediasi integrin, para saintis mula-mula mengembangkan OptoMatrix yang disebut dengan protein tumbuhan fotosensitif yang disebut phytochrome B. Selepas itu, mereka membangunkan OptoIntegrin yang dipanggil dengan faktor interaksi phytochrome (PIF6). Phytochrome B biasanya tidak aktif, tetapi apabila terdedah kepada panjang gelombang cahaya merah tertentu, ia akan diaktifkan dan boleh terikat oleh PIF6. Apabila ia terdedah kepada cahaya inframerah, ia akan kembali ke bentuk yang tidak aktif. "Sel-sel dengan OptoIntegrin dengan serta-merta mematuhi matriks di bawah cahaya merah dan proses isyarat intraselular diaktifkan. Dengan cahaya inframerah, sel-sel dibubarkan, "jelas Baaske. "Pada asasnya, kami telah membangunkan velcro yang dikawal cahaya untuk sel-sel manusia."

Sistem ini bukan sahaja membolehkan interaksi integrin-matriks untuk dihidupkan dan dimatikan dengan ketepatan temporal yang tinggi, tetapi juga kawalan spatial. Lekatan sel yang kuat dengan OptoIntegrinen berlaku hanya pada titik OptoMatrix, yang diaktifkan dengan cahaya. "Sistem ini berfungsi sebagai pelan tindakan untuk kawalan spatiotemporal yang tepat terhadap interaksi penerima reseptor-ligan yang lain dengan cahaya, " kata Weber, yang juga ahli pasukan jurulatih Custer Cluster of Excellence. "Teknologi-teknologi kawalan optogenetik dan lain-lain ini yang dibangunkan di CIBSS akan memberikan pandangan mengenai dinamik spatiotemporal proses isyarat biologi dan kawalan mereka."

Sumber: Albert-Ludwigs-University Freiburg im Breisgau

- Nadja Podbregar