СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЩЕЛЕВЫХ КОНТАКТОВ И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБ ИХ РОЛИ В РАЗВИТИИ
Божкова В. П.
Институт проблем передачи информации РАН, 101447 Москва
В последние
несколько лет получены принципиально новые данные, касающиеся
разных аспектов функционирования межклеточных щелевых контактов
(ЩК): уточнена структура полуканала ЩК и процесс формирования
самого канала, методом трансфекции генов показана связь свойств
проницаемости каналов с молекулярными особенностями белков-коннексинов,
их формирующих. С использованием метода генного нокаута выявлены
новые функции ЩК, их значение для морфогенеза сердца и других
тканей. Эти данные показывают, что ЩК участвуют в синхронизации
клеточной активности (в частности, посредством распространения
автоволновых процессов), в создании клеточной сети с распределенными
ресурсами (например, для совместного использования энергетических
ресурсов), а также в индукции и модуляции клеточной активности.
Мы получили доказательства, что ЩК могут быть использованы для
маршрутизации сигналов по клеточной сети. В раннем эмбриогенезе
рыб ЩК, формируемые в различных участках мезодермы, устанавливают
селективные (программируемые) клеточные связи. В проспективной
вентро-латеральной области на ранней гаструле они приобретают
анионную селективность. Предполагается, что эмбриональные клетки
могут регулировать селективность каналов ЩК и контролировать транспорт
вторичных посредников благодаря их электрохимическим свойствам.
Возможно, что ионная селективность канала ЩК определяется наличием
электростатического заряда в поре канала. Выделенный нами из зародышей
данио коннексин имеет две положительно заряженных аминокислоты
в участке, непосредственно примыкающем к основанию поры. Помимо
анион-селективной области в ранней мезодерме рыб обнаружены три
других коммуникационных компармента с характерными свойствами
проницаемости ЩК. Мы провели компьютерное моделирование возможного
механизма маршрутизации сигналов по системе клеток на основе автоволнового
процесса с интермедиатами анионной и катионной природы (Са2+
и И3Ф-). Полученные данные подтверждают гипотезу, что
ЩК эмбриональных клеток участвуют в пространственной организации
клеточной сети, обеспечивая передачу различных регуляторных факторов
в разных направлениях и определяя таким образом пространственную
упорядоченность клеточной детерминации. Работа поддержана грантом
РФФИ № 97-04-48499.