Ученые Института Скриппса обнаружили, что электрические процессы в клетке могут регулироваться локально — в отдельных точках мембраны, а не равномерно по всей ее поверхности. Результаты работы, опубликованной в журнале Small, показали, что в этом участвуют конденсаты — каплеобразные структуры без собственной мембраны.
Конденсаты давно известны как участники сборки белков, передачи сигналов и внутренней организации клетки. В отличие от ядра или митохондрий, они удерживаются вместе не мембраной, а сочетанием молекулярных и электрических сил. Поверхность таких капель несет заряд, но до сих пор было неясно, как он влияет на работу клетки.
Авторы показали, что при контакте заряженного конденсата с мембраной возникает локальное изменение электрического напряжения. То есть мембранный потенциал может меняться точечно — именно в месте соприкосновения. Ранее его рассматривали как относительно однородную характеристику всей клетки.
Эксперименты проводили на модельных системах — гигантских однослойных везикулах, имитирующих клеточные мембраны. Их окрашивали флуоресцентным красителем, чувствительным к электрическому заряду, и помещали рядом с искусственно созданными конденсатами. Под микроскопом было видно, что в точке контакта потенциал мембраны заметно меняется.
Сила эффекта зависела от свойств самих конденсатов. Чем выше был их электрический заряд, тем заметнее оказывались изменения. Влияние оказывала и форма капель. В отдельных случаях индуцированное напряжение по величине было сопоставимо с изменениями, возникающими при передаче нервного импульса.
Такие локальные сдвиги потенциала могут быть важны для работы ионных каналов и других мембранных белков, чувствительных к напряжению.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые научились управлять активностью холестерина с помощью света.
