Энергетическое обеспечение цитоскелета: связь клеточного метаболизма с перестройкой актина

Актиновый цитоскелет долгое время рассматривали как систему, способную формировать структуры, регулирующие форму и полярность клеток, их миграцию и образование межклеточных контактов, поддерживающих тканевую архитектуру. Однако в этих исследованиях не учитывали наблюдения, сделанные более 40 лет назад: актиновый цитоскелет непосредственно связывается с ферментами метаболизма. Кроме того, появляются данные о том, что перестройка и сборка актинового цитоскелета требуют значительных затрат энергии. В этом обзоре рассмотрены недавние исследования, посвящённые тому, как клетки адаптируют метаболизм, обеспечивая энергией перестройку цитоскелета при миграции, эпителиально-мезенхимальном переходе и ответе на внешние силы. Эти исследования показали, что механотрансдукция, миграция клеток и эпителиально-мезенхимальный переход сопровождаются изменениями гликолиза и окислительного фосфорилирования. Эти метаболические изменения обеспечивают энергией перестройку актинового цитоскелета: формирование разветвлённых актиновых сетей, необходимых для движения клеток и эпителиально-мезенхимального перехода, а также крупных актиновых пучков, позволяющих клеткам противостоять механическим воздействиям. В обзоре обсуждаются новые данные, указывающие на высокую сложность регуляции этих процессов: метаболизм влияет на актиновый цитоскелет, и наоборот.