Тридцать лет назад, когда концепция структуры немышечной клетки была в рудиментарном состоянии, Аберкромби назвал тонкий слой цитоплазмы (толщиной 0.2 мкм), который выступает на переднем конце распластывающейся и передвигающейся клетки, первичной "органеллой" движения клеток. Когда такое выпячивание происходит параллельно субстрату, он назвал это ламеллиподия (ведущая ламелла, ведущий край ), когда цитоплазма выпячивается вверх, он назвал это раффлами (волнами).
Последующие исследования в течение более чем двух декад выявили присутствие концентрированных групп полярных актиновых волокон в ламеллиподии и показали, что выпячивание ( протрузия ) обусловлена полимеризацией актина . Эксперименты, в которых в фибробласты был введен флуоресцентный актин, показали, что ламеллиподии на самом деле являются основным местом накопления актина и главным местом "конструирования филаментов" в клетке.
Наряду с обеспечением двигательной активности ламеллиподии имеют и другие важные функции. Они вовлечены в обеспечение адгезии клетки к субстату и, создавая волны, способствуют макропиноцитозу и фагоцитозу . Они должны соответственно содержать все компоненты необходимые для осуществления этих функций. Само явление адгезии связано с реорганизацией филаментов ламеллиподии, что приводит к созданию разных классов адгезионных комплексов.
В том, что касается подвижности, главный интерес сейчас фокусируется на проблеме, как локализована и контролируется полимеризация актина . Поскольку ламеллиподии трудно изолировать для биохимического анализа, идеи по этой проблеме вначале возникли из изучения актина in vitro и из изучения белков участвующих в движении внутри цитоплазмы патогенных микроорганизмов. Из этих исследований явствует, что комплекс Arp2/3 играет важную роль в инициации полимеризации в случае обеспеченного актином движения микроорганизмов; другие данные подтверждают роль Arp2/3 в организации протрузии ламеллиподии. Однако комплекс Arp2/3 является только одним из участвующих многих игроков в инициировании, организации и разборке структуры ламеллиподии. Последние успехи в понимании функций других игроков (компонент) были достигнуты в частности за счет использования белка с зеленой флуоресценцией ( GFP ) для мечения компонент в комбинации с микроскопией живых клеток для локализации этих компонент in vitro. Этот подход, важность которого стала очевидной, особенно результативен для выяснения организации ламеллиподии, поскольку химическая фиксация легко может привести к потере существенных компонент и, при неправильных условиях, к существенному нарушению структуры ламеллиподии; к сожалению, это является типичным фактом в публикуемых снимках. В настоящем обзоре мы пытаемся дать представление о молекулярной структуре ламеллиподии с целью детально описать ее подструктуры и состав ( Рис. 1 , Рис. 2 , Рис. 3 ) и обсудить функциональные связи и открытые проблемы.
Остановимся на определениях. В зависимости от типа и состояния клеток ламеллиподия может варьировать по ширине от 1 до 5 мкм, и может содержать сильно варьирующее количество радиальных пучков диаметром 0.1 - 0.2 мкм и много микрон длиной. Актиновые пучки, заключенные внутри ламеллиподии часто называют "ребрами", а когда они выступают за край ламеллиподии их называют "микроспайки" или "филоподии". Здесь мы используем термин "микроспайки" (предпочитая этот термин "ребрам") для обозначения пучков не выступающих за край клетки и "филоподии" когда они выступают. Согласно этой терминологии микроспайки являются элементами ламеллиподии и могут быть потенциальными предшественниками филоподий. Термин "кортикальный актин", часто неправильно используемый для описания ламеллиподиальных сетей, будет использоваться для описания актиносодержащих комплексов в клеточной мембране, состоящей из таких белков как спектрин, дистрофин и эзрин. Ламеллиподиальные выросты используют белковые комплексы для стимуляции полимеризации актина.
Источник: БИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА
01-02-2014 Просмотров:9147 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
В заболоченных протоках триасового Техаса подстерегали добычу огромные хищники-фитозавры. Двух из них, оказавшихся самцом и самкой неизвестного науке вида, описали недавно американские палеонтологи. Фитозавр Machaeroprosopus. Реконструкция Дмитрия Богданова 200 миллионов лет...
25-06-2013 Просмотров:10400 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Прототипом сказочных единорогов считается вымерший носорог эласмотерий, единственный среди своих родственников обладатель рога, растущего не на конце морды, а прямо посередине лба. Предка этого удивительного зверя раскопали совсем недавно на...
28-11-2010 Просмотров:11536 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Динозавры лишь дали толчок к развитию млекопитающих. Однако новые хозяева планеты выросли в размерах удивительно быстро. Палеобиологи попытались выяснить, почему. Млекопитающие выросли от холода и простора Млекопитающие – самая разнообразная группа...
23-03-2016 Просмотров:6678 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Исследователь Росс Хаттон (Ross Hatton) и его коллеги из университета штата Орегон (США) исследуют процесс охоты пауков. Для этого в лаборатории построена гигантская модель паутины из веревок и алюминия. Ученые...
01-11-2012 Просмотров:12024 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Пятилетняя работа зоологов из университетов Шеффилда (Великобритания), Йеля (США), Тасмании (Австралия) и Саймона Фрезера (Канада) увенчалась успехом: учёным удалось создать «древо жизни» птиц, которое включает в себя все ныне живущие виды пернатых. Чтобы дать представление об объёме работы,...
Оказывается, цунами могут создавать иллюминацию. По крайней мере, это сделала та самая печально знаменитая гигантская волна, которая обрушилась на Японию в марте этого года. Она так осветила небо, что фотокамера…
Среди существующих на сегодняшний день пород собак нет таких, которые были бы близки к первым одомашненным собакам. Международный коллектив генетиков пришел к выводу, что разобраться с генеалогией современных пород собак практически…
Сажа и тропосферный озон, выбрасываемые в основном в нижних и средних широтах Северного полушария, по-видимому, приводят к тому, что граница тропиков смещается к полюсу. Ранее было показано, что разрушение стратосферного озона…
Палеонтологи из Великобритании нашли свидетельства того, что первые сухопутные растения на Земле появились примерно 500 миллионов назад, то есть на сто миллионов лет раньше, чем давали предыдущие расчеты, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. "Появление…
В современных научных исследованиях биологического профиля все шире используются географические информационные системы (ГИС). Например, геоинформационные технологии успешно применяют при изучении закономерностей пространственно-временного распределения биологических объектов с учетом особенностей окружающей среды.…
Впервые учёные обнаружили микроорганизмы, живущие глубоко в океанической коре — в вулканических породах на дне моря. Эта кора в несколько километров толщиной покрывает 60% поверхностипланеты, то есть является самой масштабной средой…
Что будет, если вдруг в результате катастрофы все люди исчезнут с лица Земли? Сможет ли кто-нибудь из животных создать хоть что-то вроде цивилизации? Скорее всего, да. На это способны забавные…
В Оклахоме палеонтологи обнаружили образец десятиногого ракообразного, возраст которого составляет около 360 млн лет, что соответствует фаменскому ярусу верхнего девона. Останки A. mapesi (фото Rodney Feldmann / NOAA) Новый вид…
Лауреат Премии Правительства Москвы молодым ученым - старший научный сотрудник Института микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН Максим Муравьев - разработал уникальную технологию по извлечению золота и цветных металлов из отходов…