ИСТИНА

Современные данные указывают на то, что компоненты цитозоля распределены и перемещаются крайне неравномерно, при этом на данный момент неизвестно, за счет чего обеспечивается эта гетерогенность. В то же время, структурирование цитозоля должно играть важнейшую роль в большинстве клеточных процессов. В данной работе удалось пронаблюдать феномен, который, возможно, дает сведения об архитектуре цитоплазмы. Было обнаружено, что во время гиперосмотического шока, химерные шапероны, меченые GFP, образуют множество скоплений (Осмошоковые скопления – ОШС), которые возникают и разбираются за нескольких секунд после возникновения и исчезновения гиперосмотического шока. Во время шока жидкая фаза клетки уменьшается в объёме из-за выхода воды, в то время как компоненты, которые не могут терять воду, должны сближаться. Таким образом, небольшие островки жидкости, зажатые между другими клеточными компонентами, могут выглядеть как скопления. Если предположить, что белки, которые образуют ОШС, неспособны покинуть жидкую фазу цитоплазмы, то такая модель бы хорошо объясняла быстрое возникновение/исчезновение ОШС, а также необычную форму этих скоплений, обнаруженную с помощью микроскопии высокого разрешения. Полногеномный поиск белков, образующих ОШС, с помощью высокопроизводительной микроскопии обнаружил около 20 белков, в том числе шапероны, метаболические ферменты, компоненты P-телец, а также амилоидогенные белки. Так же оказалось, что большинство белков в ОШС – это компоненты крупных белковых комплексов. Было обнаружено, что способность белков образовывать ОШС усиливалась при клеточном стрессе (для шаперонов) и при агрегации (для амилоидогенных белков). Эти обстоятельства показывают возможный механизм ограничения перемещения белков: мономерные белки или комплексы небольшого размера могут проходить в более твердые части цитоплазмы, а более крупные комплексы не могут. Таким образом, наши данные дают указания на то, что цитоплазма клеток дрожжей может быть более структурирована, чем считалось ранее. Данная работа была поддержана грантом Российского научного фонда #171401092 и Министерством науки и высшего образования Российской Федерации. Микроскопия высокого разрешения была выполнена при поддержке программы научного развития Московского государственного университета