У людей рецепторы, связанные с G-белком (рецепторы GPC), представляют собой самую большую группу этих рецепторных молекул, насчитывающую около 700 различных типов. Исследования ученых из Франкфурта и Лейпцига были сосредоточены на рецепторе GPC, который служит рецептором нейропептида Y в клетках и, соответственно, называется рецептором Y2. Нейропептид Y – это вещество-мессенджер, которое в первую очередь передает сигналы между нервными клетками, поэтому рецепторы Y2 в основном присутствуют в нервных клетках и, среди прочего, вызывают образование новых клеточных связей.
В лаборатории исследователи сконструировали клетки, которые имели примерно. 300000 рецепторов Y2 на их поверхности и выращены на специально разработанных светочувствительных матрицах. Каждый из рецепторов Y2 был снабжен "небольшой молекулярной" меткой.«Как только ученые создали пятно света с помощью тонкого лазерного луча на поверхности клетки, рецепторы Y2 под этим пятном были захвачены через молекулярную метку на экспонированной матрице таким образом, что рецепторы Y2 двигались близко друг к другу, образуя сборку известный как кластер. Всю реакцию можно было сразу наблюдать в определенном месте и в течение нескольких секунд.
Профессор Роберт Тампе из Института биохимии Университета Гете во Франкфурте объясняет: «Случайность этого эксперимента заключается в том, что кластеризация рецепторов запускает сигнал, похожий на сигнал нейропептида Y. Исключительно за счет кластеризации мы смогли запустить движение клеток как реакцию клетки. Лазерные пятна даже позволяли контролировать направление движения клеток.«Поскольку используемые светочувствительные пары замка и ключа очень малы по сравнению с рецепторами, организацию рецепторов в клеточной мембране можно контролировать с высокой точностью с помощью лазерного пятна. «Таким образом, этот неинвазивный метод особенно хорошо подходит для изучения эффектов кластеризации рецепторов в живых клетках», – продолжает Тампе. «Наш метод можно использовать для исследования интересных научных вопросов, например, как рецепторы организованы в сети и как формируются новые цепи в мозгу."