Роль цитоскелета в движениях обонятельных жгутиков

Наблюдения за движениями обонятельных жгутиков показали, что стимуляция обонятельной выстилки амиловым спиртом, камфорой, цинеолом, амилацетатом, ванилином и аммиаком вызывала изменения характера движений их дистального отдела. Он начинал двигаться активно и направленно в сторону диффундирующего стимула. При этом прекращалось образование петель и дисков на концах обонятельных жгутиков. То есть под действием одорантов происходило преобразование локомоции из пассивной в активную.

Мы предположили, что основная роль в этом процессе принадлежит реорганизации актинового компонента цилиарного цитоскелета. Для проверки нашей точки зрения мы проводили иммунофлуоресцентный анализ, направленный на выявление полимеризованного F-актина в обонятельных жгутиках, стимулированных одорантами.

Данные, полученные посредством иммунофлуоресцентной сканирующей микроскопии, представлены на рис. 69 а. Видно, что в обонятельной выстилке, предварительно стимулированной амиловым спиртом, на протяжении всей длины обонятельных жгутиков прослеживается красное свечение. Флуоресценция имеет особенность, характерную для обонятельных жгутиков: она локализуется в примембранном слое, что особенно хорошо видно в дистальных участках. Рис. 69 б, выполненный в черно-белом изображении, подтверждает эти результаты.

Иммунофлуоресцентный сигнал, выявляли с помощью родоминфоллоидина, являющегося флуоресцентной меткой для полимеризованного F-актина. Следовательно, красное свечение в дистальных отделах жгутиков обусловлено, очевидно, наличием в них полимеризованного F-актина, а это, в свою очередь, может свидетельствовать о том, что в ответ на пахучий стимул в дистальных зонах может происходить реорганизация актинового компонента цитоскелета.

Для подтверждения этих данных мы прекращали процесс полимеризации F-актина посредством обработки обонятельной выстилки цитохалазином. Исследования проводили в двух сериях экспериментов. В одной серии за действием цитохалазина на двигательную активность обонятельных жгутиков наблюдали посредством прижизненной люминесцентной микроскопии. Оказалось, что аппликация этого агента на обонятельный эпителий не влияла на характер спонтанных жгутиковых движений. Поскольку разрушающее действие цитохалазина направлено на F-актин, то сохранение движений на его фоне может свидетельствовать о том, что актиновый компонент цитоскелета обонятельных жгутиков, по-видимому, не обеспечивает пассивную неупорядоченную локомоцию.

Мы предположили, что упорядоченные движения, инициируемые одорантами, при этом могут нарушаться. Подтверждением этого предположения послужили данные, полученные иммунофлуоресцентым методом (рис. 70 а). В этой серии опытов обонятельную выстилку перед фиксацией обрабатывали цитохалазином, чтобы прервать процесс полимеризации актинового цитоскелета, а затем стимулировали одорантами. На рисунке видно, что вместо непрерывного красного свечения вдоль мембраны обонятельных жгутиков выявляются отдельные скопления (глыбки), вероятно, деполимеризованного актина. При этом хорошо заметно исчезновение направленного упорядоченного расположения обонятельных жгутиков в препарате, стимулированном одорантами. Особенно отчетливо эта картина отображена на рис. 70 б. На нем обонятельных жгутиков почти не видно, так как исчезла флуоресценция вдоль их плазмолеммы, обусловленная полимеризованным F-актином.

Следовательно, упорядоченность движений и их активность связаны с присутствием в обонятельных жгутиках полимеризованного F-актина. Поскольку активными и организованными движения становятся в результате воздействия пахучих веществ, то это может означать, что одоранты запускают процесс полимеризации этого белка.