Применение атомно-силовой микроскопии для исследования процессов внутриклеточной сигнализации в нейронах

В работе впервые сделана попытка применить метод атомно-силовой микроскопии (АСМ) для выяснения молекулярных механизмов внутриклеточной сигнализации, в которых участвует Na$^+$, K$^+$-АТФаза, играющая важную роль трансдуктора (усилителя) сигналов. АСМ-метод в сочетании с методом органотипического культивирования позволил получить количественные данные о величинах модулей Юнга живых нейронов и клеток, подвергшихся воздействию очень низких концентраций уабаина. Известно, что в этом случае он запускает процессы внутриклеточной сигнализации, передавая молекулярный сигнал на геном клетки. Клеточным ответом служит резкое усиление процесса синтеза белка, сопровождаемое перестройкой цитосклета и активацией ферментных сигнальных путей в цитозоле. С помощью режима PeakForce QNM были проведены АСМ-измерения изображений рельефа поверхности клеток. Одновременно измерялись величины модуля Юнга контрольных нейронов, а также модуля Юнга сенсорных нейронов при воздействии уабаина. Установлено, что активация трансдукторной функции Na$^+$, K$^+$-АТФаза приводит к запуску внутриклеточных сигнальных каскадов, которые увеличивают жесткость клетки. Дальнейшее использование АСМ-метода для изучения механизмов внутриклеточных молекулярных процессов представляется перспективным. Его совместное применение с ингибиторным анализом позволит выяснить роль отдельных молекул (например, ряда ферментов) в регуляции процессов роста и развития живого организма.