Клеточные мембраны — тончайшие оболочки, которые окружают клетки и их внутренние структуры, — играют ключевую роль во всех процессах жизнедеятельности.
От толщины клеточной мембраны зависит, как быстро и насколько беспрепятственно будут проходить через нее различные молекулы, как в мембрану будут встраиваться белки, как будут работать клеточные органеллы. Ученые давно подозревали, что толщина мембран варьируется в разных частях клетки, однако проверить это было невозможно: измерения проводились только в искусственных системах — на очищенных липидах в пробирке, которые были лишены белков и не соответствовали сложной организации настоящих клеток.
Специалисты Института Скриппса разработали метод, который впервые позволяет измерять толщину мембран непосредственно внутри клеток. «Мембраны не существуют изолированно — их формируют белки и окружающие структуры, — говорит руководитель исследования Даниэль Гротьян. — Лишь измеряя толщину внутри неповрежденных клеток, мы можем начать понимать, как все эти компоненты работают вместе».
Новый подход основан на вычислительном методе Surface Morphometrics, разработанном в лаборатории Гротьян, в сочетании с продвинутыми методами визуализации. Это позволило рассматривать клеточные структуры в условиях, максимально приближенных к естественным.
Применив метод к клеткам животных и дрожжей, команда обнаружила поразительные различия. В митохондриях — энергетических станциях клетки — внешняя мембрана оказалась значительно тоньше внутренней. Более того, даже в пределах внутренней мембраны толщина менялась: специализированные складки — так называемые кристы — имели более толстые мембраны, чем участки, прилегающие к внешней оболочке. Ученые также установили, что толщина мембраны связана с ее кривизной, а это указывает на роль встроенных белков в формировании структуры.
Источник: hi-tech.mail.ru