Ученые разработали новый инструмент для достижения обратимого и точного переключения межклеточной коммуникации

Ученые из Гонконгского университета науки и технологий и Пекинского университета разработали новый инструмент CarGAP, который позволяет с высокой пространственно-временной точностью обратимо управлять щелевыми контактами — каналами для прямой передачи сигналов между клетками. Система использует комбинацию витамина B12 и зеленого света (570 нм) для переключения между открытым и закрытым состоянием каналов.

Щелевые контакты играют ключевую роль в таких процессах, как сердечный ритм и нейронная активность, а их дисфункция связана с сердечно-сосудистыми заболеваниями и раком. Традиционные методы, такие как нокаут генов или химические ингибиторы, являются необратимыми, недостаточно специфичными или токсичными. CarGAP решает эти проблемы, объединяя белки щелевых контактов с бактериальным светочувствительным доменом CarHC, который олигомеризуется под действием витамина B12, закрывая канал, и разбирается под зеленым светом, открывая его.

Инструмент был успешно протестирован на клетках млекопитающих для контроля передачи флуоресцентных красителей и иммунных сигнальных молекул, а также в живых моделях плодовой мушки для управления передачей сигналов между стволовыми клетками. Разработка открывает новые возможности для изучения эмбрионального развития, нейронных сетей, микроокружения опухолей и может внести вклад в понимание механизмов болезней и регенеративную медицину.