Тюрин-Кузьмин П.А. Изучение взаимодействия промежуточных филаментов с митохондриями
Митохондрии играют важную роль в физиологии клетки. Для нормального функционирования необходимо их правильное распределение в клетке, которое обеспечивается цитоскелетом. Распределение митохондрий достигается в результате транспорта по микротрубочкам и актиновым филаментам и "заякоривания" на элементах цитоскелета. По-видимому, в этом заякоривании принимают участие промежуточные филаменты (ПФ).
Ранее, в нашей лаборатории было показано, что нарушение ПФ в клетках приводит к увеличению подвижности митохондрий. В фибробластах линии MFT-16, которые не содержат главного белка ПФ виментина, подвижность митохондрий выше, чем в контрольных клетках MFT-6, содержащей виментиновые ПФ. Если в безвиментиновых клетках MFT-16 восстановить сеть ПФ при помощи экзогенного виментина человека, то подвижность митохондрий снижается до уровня, характерного для контрольных клеток. Мы предположили, что снижение подвижности митохондрий вызвано их взаимодействием с виментином, и поставили задачу определить, какая часть молекулы этого белка участвует во взаимодействии. Для этого для восстановления в клетках ПФ мы использовали мутантные формы виментина. Мы воспользовались тем фактом, что в N- и С-концевых доменах виментина содержатся участки, удаление которых не нарушает сборку филаментов, и решили проверить, не содержат ли эти участки места связывания с митохондриями. О связывании митохондрий с ПФ мы судили по их подвижности при помощи видеомикроскопии живых клеток. Мы нашли участок в середине N-конца молекулы виментина, удаление которого приводит к тому, что ПФ построеные из такого виментина, не влияют на подвижность митохондрий, как будто ПФ в клетке нет. При удалении других участков молекулы виментина восстановленные ПФ снижали подвижность митохондрий до уровня, характерного для контрольных клеток. Также, при замене в найденной последовательности одной из аминокислот (пролин-56 на аргинин) виментин теряет способность связывать митохондрии. То есть, для взаимодействия с митохондриями, по-видимому, важна структура этого участка молекулы виментина.
Таким образом, мы нашли участок на N-конце молекулы виментина, который отвечает за связывание с митохондриями.