|
Conference publicationsAbstractsXXX conferenceModel of platelet lamellipodia formationCenter for Theoretical Problems of Physicochemical Pharmacology, Moscow, Moskva, Russia 1Dmitry Rogachev National Medical Research Center Of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology, Moscow, Moskva, Russia
В течение минуты после активации тромбоцитов они изменяют форму с образованием новых актиновых структур – ламеллиподий и филоподий. Данные органеллы состоят из густой динамической сети актиновых филаментов, способных проталкивать мембрану клетки. Считается, что распластывание тромбоцита зависит от формирования именно ламеллоподий. При активации тромбоцитов мономеры глобулярного (G) актина полимеризуются с образованием филаментозного (F) актина. Нуклеация и полимеризация актина регулируются широким спектром белков, включающим комплекс Arp2/3, который осуществляет ветвление филаментов. В настоящей работе мы адаптируем ранее опубликованную компьютерную модели роста псевдоподии нейтрофила [1] для описания начальных стадий образования ламеллоподии тромбоцита. Модель представляет собой стохастический алгоритм полимеризации актина с возможностью зависимого от Arp2/3 ветвления в окрестности мембраны клетки. Интегрирование модели происходило с помощью Python 3.8. Рассчитанная скорость роста ламеллоподии сравнивалась с существующими экспериментальными данными для здоровых доноров и пациентов с мутациями в гене ARPC1B, кодирующем одну из субъединиц комплекса Arp2/3. В существующих экспериментальных данных по росту ламеллоподий тромбоцитов протрузия вырастала за 8-10 минут на 1,5-2 мкм, что соответствует предсказаниям модели. При этом модельная максимальная скорость роста составила 0,6 мкм/мин, что сравнимо с экспериментальными 0,5 мкм/мин. Таким образом, предложенная модель успешно описывает характерные размеры и скорости роста ламеллоподии. При уменьшении константы ветвления в 3 раза рост ламеллоподий прекращался. Это согласуется с данными об отсутствии формирования ламеллоподий тромбоцитов у пациентов с дефицитом ARPC1B. Однако модель не может описать экспериментально наблюдаемую остановку роста ламеллоподий через 8-10 минут. Таким образом, модель успешно описывает только первые стадии роста ламеллиподий в тромбоцитах человека. Включение механизмов остановки роста ламеллиподии, например, истощение пула G-актина, в модель является предметом дальнейших исследований. Работа поддержана грантом РНФ № 21-74-20087.
Литература 1. Korobkin, J.; Garcia, A.; Sveshnikova, A. A Minimal Mathematical Model of Neutrophil Pseudopodium Formation during Chemotaxis. SBPReports 2021, 1, 10
|
