Upphovsman:Kyoto University
Forskare från Japan, Indien och USA har observerat lipidflottor i levande celler för första gången. Dessa flottar är aktiva delar av cellmembranet som är ansvariga för signaltransduktion såväl som inträde av toxiner i celler.
Förekomsten av lipidflottar hade antagits i över 25 år, men hade aldrig observerats i levande celler.
För att lösa denna gåta, laget fokuserade på beteenden hos gangliosider:lipidmolekyler som man trodde spelade en central roll vid bildandet av lipidflottor.
Dock, forskare förstod endast vagt hur gangliosider fungerar eftersom, tills nu, de saknade sonder som exakt kunde spåra lipidernas rörelser. Tidigare gangliosidanaloger (där fluorescerande färgämne är fäst) delades inte in i flottar, även i artificiella modellsystem. Forskare misstänker att färgämnena var hydrofoba och förändrade hur gangliosid interagerade med cellmembranet.
Så, istället för att bara fästa en fluorescerande markör på en gangliosid, laget syntetiserade kemiskt fyra hela gangliosider med fluorescerande markörer fästa vid specifika platser. De bestämde vilka som exakt efterliknade riktiga gangliosider, uppdelning i flottar i modellsystemet.
När laget satte in de nya analogerna i en levande cell och använde högupplöst, enkel fluorescerande molekylbildning, de kunde äntligen dokumentera verkningarna av specifika gangliosider i en levande cell för första gången.
Forskarna observerade hur gangliosider bildar lipidflottor med kolesterol och ett receptorprotein som kallas CD59. Det visar sig att dessa molekyler interagerar övergående i endast tiotals millisekunder för att bilda en lipidflotte, och sedan snabbt flytta för att bilda en ny flotta. Det var därför ingen kunde observera flottarna i riktiga celler tidigare.
"Våra fynd etablerade begreppet dynamiska [lipidflottor]:deras ingående molekyler samlas för att bilda [flottor], göra sina jobb [snabbt] och flytta sedan till nästa församling för att utföra nästa uppgift, "säger Dr Kenichi Suzuki från Kyoto University's Institute for Integrated Cell-Material Sciences och uppsatsens medförfattare.
Forskargruppen planerar därefter att använda de fluorescerande analogerna för att undersöka hur gangliosider reglerar aktiveringen av andra receptorer.