細胞はしばしば固体粒子を食べます。これは、食作用と呼ばれるプロセスです。研究者は、多くの場合、合成ナノ粒子を使用してこのプロセスの複雑な詳細を理解しますが、これらは細胞が自然にeast宴する食品に常に似ているわけではありません。現在、研究者は、自然食品を反映する制御されたサイズと形状の生物学的粒子を操作し、これらを高解像度のイメージングと組み合わせて、細胞がどのように変形して食物を包むかを理解しています。調査結果は、細胞がどのように栄養素を取り入れ、バクテリアなどの外国の侵略者に反応するかを明らかにすることができました。
粒子に直面すると、細胞はそれを受け入れるためにpseudopods(膜拡張)を送ります。次に、擬似足の縁をジップして、食物粒子を囲む膜結合コンパートメントを形成します。
このプロセスをより詳細に見るために、チームは3D構造化照明顕微鏡として知られる高解像度顕微鏡技術を使用して簡単に区別できる2種類の合成粒子を開発しました。この手法により、研究者は粒子の周りに膜を包む膜を視覚化するだけでなく、さまざまなサイズと形の粒子を収容するために膜がどれだけ伸びているかを定量化することができました。彼らは、同じサイズの球状粒子が伸長粒子よりも膜を伸ばすことを発見しました。これは、球形粒子の曲率が完全なラップのためにより多くの膜を必要とするためです。
チームはまた、細胞が異なるタイプの食物粒子をどのように区別する方法の手がかりを提供できる別の行動を観察しました。通常、細胞は表面の化学受容体を使用して、食作用を標的とする粒子を識別します。しかし、チームは、通常、食作用を引き起こす化学シグナルの存在に関係なく、細胞が球状の粒子よりもサッカー型の粒子を包囲するのにより効率的であることに気付きました。これは、細胞が形状などの物理的特性を使用して、特定のタイプの粒子を標的とすることを示唆しています。特定のタイプの粒子(食用分子と侵入細菌などの潜在的な脅威を区別するために使用できる情報)。
研究者は、彼らのアプローチは、以前よりも現実的な粒子形状とサイズを備えた食作用を研究する新しい手段を提供すると言います。彼らは、膜に縛られたコンパートメントがセル内でどのように交通するか、どのように貨物を配達するかを調査するために、方法を使用する予定です。