Для лёгких прикосновений у сенсорных нейронов есть специальный белок – который, по-видимому, также влияет на склонность раковых клеток к метастазированию.
Любое из пяти чувств – вкуса, запаха, зрения, обоняния и осязания – начинается с рецептора. Чувствительный (сенсорный, рецепторный) нейрон синтезирует некие белки, которые помогают превратить внешний сигнал – световой, звуковой и т. д. – в электрохимический импульс. В самых общих чертах происходит следующее: белок-рецептор ощущает внешнее воздействие и запускает перегруппировку ионов на внешней и внутренней мембране нейрона; запускает он её сам или с помощью молекул-посредников. Начавшись в одном месте, это перетекание ионов распространяется по нейронным отросткам в сторону других нейронов, перескакивает через синапсы и так добирается до соответствующего отдела мозга, который должен анализировать зрительные, или обонятельные, или какие-то другие сигналы.
При этом для вкуса, например, есть набор из нескольких рецепторных белков: мы все слышали про пять основных вкусов – горький, кислый, сладкий, солёный и вкус белка, или вкус умами. Обонятельных рецепторов вообще колоссальное количество: обоняние должно реагировать на множество запаховых веществ, чрезвычайно разных по молекулярной структуре, и рецепторы должны эти вещества выхватывать из воздуха. Но и более простые чувства, например, чувство температуры или чувство осязания, тоже опираются на несколько рецепторов. За открытие температурных и осязательных рецепторов три года назад дали Нобелевскую премию, и мы писали, что для разных диапазонов температуры есть свои чувствительные белки. Что до осязания, то тогда речь шла только о двух механочувствительных белках PIEZO1 и PIEZO2. С их помощью мы в прямом смысле ощущаем землю под ногами, ложку в руке, объятия и поцелуи – но также и давление мочи в мочевом пузыре, положение тела в пространстве, кроме того, PIEZO помогают нашему телу следить за собственным кровяным давлением и дыханием.
Но PIEZO – это ещё не всё. В недавней статье в Science описывается белок ELKIN1 – как и белки Piezo, он работает ионным каналом, но реагирует на очень лёгкие касания. Строго говоря, сам ELKIN1 был известен и раньше, его уже какое-то время активно изучают, однако сейчас удалось надёжно показать, что он открывает ионные потоки в ответ на прикосновение, и что он сидит в тех нейронах, которые отвечают за чувство осязания. Эксперименты ставили не только с отдельными клетками, но и с мышами: у мышей отключали ген ELKIN1, и они переставали чувствовать, как им по лапе проводят ватной палочкой – при том, что более сильное давление мыши ощущали. В человеческих сенсорных нейронах тоже есть ELKIN1, и они, как и мышиные, перестают генерировать импульс, если их лишить его. То есть, очевидно, у нас ELKIN1 выполняет ту же работу, помогая ощущать лёгкие касания.
При этом, как и у PIEZO, у ELKIN1 могут быть задачи глубоко внутреннего характера. Несколько лет назад в журнале eLife была опубликована статья о клетках меланомы: оказалось, что без ELKIN1 меланомные клетки легче теряют связь друг с другом и лучше связываются с каким-то другим субстратом. То есть можно предположить, что от ELKIN1 зависит, насколько опухолевые клетки, по крайней мере, в случае меланомы, склонны к метастазированию – ведь для того, чтоб отправится в путь, им нужно оторваться от других таких же клеток в исходной опухоли, а потом прикрепиться к новой ткани. Вполне возможно, что ELKIN1 вообще важен для адгезии (слипания) клеток друг с другом, не только раковых, но и вполне здоровых и тогда у исследователей становится тем больше поводов его изучать.
Автор: Кирилл Стасевич