science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wetenschappers creëren op verzoek endocytose door cellen warm te bedraden

De roze-paarse vlekken zijn de endocytische blaasjes gemaakt door het hete bedradingsproces. Krediet:Gabrielle Larocque

Een oplossing voor het probleem van het on-demand creëren van endocytose wordt vergeleken met 'hotwiring' van een auto.

Een team van de Warwick Medical School, Universiteit van Warwick, is erin geslaagd om door clathrine gemedieerde endocytose in het laboratorium te activeren. Ze deden dit door een chemische rapamycine te gebruiken die in de cel diffundeert, waardoor ze endocytose in de hele cel kunnen veroorzaken. Hun studie New Tools for 'Hot-Wiring' Clathrin-Mediated Endocytosis with Temporal and Spatial Precision is zojuist gepubliceerd in Het tijdschrift voor celbiologie .

Endocytose is erg belangrijk voor de cel, het stelt cellen bijvoorbeeld in staat om voedingsstoffen te importeren om te leven en regelt celbewegingen, groei en hoe cellen met elkaar 'praten'. Celbiologen hebben decennialang bestudeerd hoe endocytose werkt, maar tot nu toe hebben ze het onmogelijk gevonden om het proces te beheersen.

Het team werd geleid door Dr. Stephen Royle-lezer en senior Cancer Research UK-fellow aan de Warwick Medical School zei:"We hebben onze methode vergeleken met 'hot-wiring' van een auto. Als dit in de films gebeurt, een slechterik breekt in in een auto en draait gewoon wat draden in elkaar om de auto te starten en te ontsnappen.

"Om endocytose te activeren, gebruikten we de eigen eiwitten van de cel, maar we hebben ze aangepast. We hebben alle onnodige onderdelen eruit gehakt en hebben alleen het hoogstnoodzakelijke gelaten. We noemen het proces van het triggeren van endocytose 'hot-wiring' omdat het lijkt op het gewoon in elkaar draaien van de draden in plaats van een sleutel te hebben.

"Het blijkt dat films niet hetzelfde zijn als het echte leven, en het warm maken van een auto is eigenlijk best moeilijk en duurt even. Dus onze systemen lijken meer op de Hollywood-versie dan op het echte leven!"

Het team loste ook het probleem op om te weten waar endocytose op de cel zal plaatsvinden. Dit werd gedaan door een lichtgevoelige versie van hun systeem te ontwerpen. Met deze nieuwe versie gebruikten ze blauw licht om endocytose op te wekken. Terwijl de chemische stof over de cel het licht kan worden gefocust in een smal gebied, waardoor endocytose alleen in dat gebied wordt geactiveerd. Hierdoor kan het team bepalen waar, evenals wanneer, een blaasje dat voedingsstoffen vervoert zal vormen.

Met de nieuwe methode kunnen celbiologen nauwkeurig de timing van endocytose bestuderen en welke eiwitten nodig zijn. Het betekent mogelijk ook dat moleculen kunnen worden afgeleverd aan cellen die ze normaal niet kunnen binnendringen. Uiteindelijk kunnen wetenschappers cellen 'geforceerd voeden' met wat ze maar willen, zoals medicijnen of nanodeeltjes die niet actief door cellen worden opgenomen.