Циркулирующие иммунные клетки постоянно следят за присутствием в организме любых патогенных нарушителей.
Почувствовав угрозу в определенной структуре, иммунные клетки должны мигрировать, чтобы предупредить другие иммунные клетки, прежде чем начать полномасштабную атаку. Однако механика этого движения, которое включает в себя серию повторяющихся сокращений и расширений, не давала покоя ученым.
"Как бы просто это ни звучало, миграция клеток - это высокорегулируемый и сложный процесс", - говорит первый автор нового исследования подвижности иммунных клеток Такеши Накатани.
"Множество отдельных элементов должны собраться вместе, чтобы иммунные клетки могли двигаться вперед и достигать инфицированных участков тела. Лизосомы также участвуют в клеточной подвижности. Мы хотели понять, как лизосомы регулируют процесс миграции иммунных клеток".
Накатани и его коллеги поставили в центр внимания особую лизосому, называемую комплексом Рагулятор (Ragulator complex), рассмотрев подробнее, как она помогает движению дендритных клеток. Дендритные клетки должны доставлять фрагменты патогенов из очага инфекции в лимфатические узлы, чтобы поднять тревогу. Команда обнаружила, что комплекс Ragulator "давит на газ" в движении дендритных клеток благодаря взаимодействию с белком под названием миозин-фосфатаза Rho-интерактивный белок или MPRIP.
Было обнаружено, что иммунные клетки ползут, направляя переднюю часть клетки вперед и сокращая заднюю. Однако, когда рагуляторный комплекс отсутствовал, клетки останавливались из-за неспособности сокращаться таким образом.
"Это поразительные результаты показывают, как лизосомальный комплекс Ragulator участвует в миграции иммунных клеток в дополнение к своим функциям в клеточном метаболизме", - пояснил старший автор исследования Хиота Такамацу.
"Наше исследование выявило новый молекулярный механизм, с помощью которого иммунные клетки мигрируют и вызывают правильный иммунный ответ. Эти результаты могут помочь в разработке новых методов лечения аутоиммунных заболеваний, а также более эффективных вакцин и противораковых препаратов".
Takeshi Nakatani et al. Лизосомальный комплекс Рагулятор играет важную роль в трафике лейкоцитов, активируя миозин II (аннотация).
Лизосомы участвуют в распознавании питательных веществ через механистическую мишень рапамицинового комплекса 1 (mTORC1). mTORC1 связан с лизосомами комплексом Ragulator, гетеропентамером, в котором Lamtor1 обернут вокруг Lamtor2-5. Хотя комплекс Ragulator необходим для миграции клеток, механизмы, посредством которых он участвует в клеточной подвижности, остаются неизвестными.
В данном исследовании мы показали, что лизосомы перемещаются к уроподу в подвижных клетках, обеспечивая платформу, на которой Lamtor1 взаимодействует с миозиновой фосфатазой Rho-interacting protein (MPRIP) независимо от mTORC1 и вмешивается во взаимодействие между MPRIP и MYPT1, субъединицей фосфатазы легкой цепи миозина (MLCP), тем самым увеличивая миозин II-опосредованное сокращение актомиозина. Кроме того, формирование полного комплекса Ragulator необходимо для миграции лейкоцитов и патофизиологических иммунных реакций.
В совокупности наши результаты показывают, что лизосомальный комплекс Ragulator играет важную роль в миграции лейкоцитов, активируя миозин II через взаимодействие с MPRIP.