"Nature Physics"저널에 발표 된 최근 연구에서 샌프란시스코 캘리포니아 대학교 (University of California)의 연구원들은 전산 모델링과 실험 기술의 조합을 사용하여 필라멘트 상호 작용이 세포 네트워크에 어떤 영향을 미치는지 조사했습니다. 그들은 셀 운동성, 분할 및 형태 유지에서 핵심 역할을하는 액틴 세포 골격이라는 특정 유형의 필라멘트 네트워크에 중점을 두었습니다.
이 팀은 네트워크 내에서 액틴 필라멘트의 동작을 시뮬레이션하는 계산 모델을 개발했습니다. 이 모델은 필라멘트 길이, 밀도 및 상호 작용 강도를 포함한 다양한 매개 변수를 통합했습니다. 이러한 매개 변수를 체계적으로 변경함으로써 연구원들은 네트워크 구조와 역학에 영향을 미치는 주요 요소를 식별 할 수있었습니다.
중요한 발견 중 하나는 필라멘트 상호 작용이 네트워크 연결에 중요한 역할을한다는 것입니다. 더 강한 필라멘트 상호 작용은 네트워크 연결을 증가시켜보다 단단하고 안정적인 구조를 초래했습니다. 이 향상된 안정성은 세포 분열과 같은 강성 세포 골격을 필요로하는 세포 공정에 필수적이다.
반대로, 필라멘트 상호 작용이 약화되면 네트워크 연결이 감소하여보다 유연하고 동적 인 구조가 발생했습니다. 이 유연성은 세포 이동과 같은 빠른 세포 골격 재 배열이 필요한 세포 과정에 중요합니다.
연구원들은 또한 필라멘트 길이와 밀도가 네트워크 속성에 크게 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 필라멘트가 길고 필라멘트 밀도가 높을수록 네트워크 연결 및 강성이 증가한 반면, 더 짧은 필라멘트와 필라멘트 밀도가 낮아서 연결성이 감소하고 유연성이 향상되었습니다.
계산 결과를 검증하기 위해 연구원들은 실제 액틴 필라멘트 네트워크에 대한 실험을 수행했습니다. 그들은 형광 현미경을 사용하여 네트워크를 시각화하고 구조적 및 동적 특성을 분석했습니다. 실험 결과는 계산 모델의 예측과 일치하여 네트워크 동작을 결정하는 데 필라멘트 상호 작용의 주요 역할을 추가로 지원했습니다.
전반적으로,이 연구는 셀룰러 네트워크 내에서 필라멘트 상호 작용의 기본 메커니즘에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 연구 결과는 광범위한 세포 과정을 이해하는 데 영향을 미치며 다양한 질병과 관련된 세포 골격 기능 장애를 표적으로하는 새로운 치료 전략의 발달을 안내 할 수있다.
