Гемифусомы: новый взгляд на поведение клеточных мембран

Исследователи из Национального института здоровья США (NIH) и Университета Вирджинии представили данные, которые могут изменить наше понимание того, как клетки управляют своими мембранами. Процессы вроде слияния мембран или образования пузырьков (везикул) сложно наблюдать в живых клетках, так как классическая электронная микроскопия требует подготовки, искажая естественные структуры.

В данном исследовании была использована криоэлектронная томография, чтобы зафиксировать ранее неописанную структуру, которую назвали гемифусомой. Это не просто необычная форма, а кандидат в новую органеллу, которая, по мнению авторов, играет особую роль в мембранной организации клетки [1].

Гемифусомы встречаются в двух конформациях:
– при прямом полуслиянии двух везикул;
– в «перевернутом» виде, когда одна везикула частично сливается с внутренней поверхностью другой.

В обоих случаях они разделены диафрагмой гемислияния (HD) – особой мембранной структурой из двух наружных липидных слоев.

На долю гемифусом может приходиться до 10% периферических везикул клетки, но они не вовлечены в классические пути эндоцитоза. Возможно, они играют роль платформ для формирования новых везикул, функционируя независимо от белковой системы ESCRT.

Независимо от происхождения – будь то полуслияние, активность белково-липидной нанокапли (PND) или другой механизм – гемифусомы демонстрируют новый тип мембранной организации. HD-диафрагмы могут влиять на распределение белков и липидов, участвовать в их сортировке, а также объяснять существование мембранных микродоменов, подобных липидным рафтам.

1. Tavakoli A, Hu S, Ebrahim S, Kachar B. Hemifusomes and interacting proteolipid nanodroplets mediate multi-vesicular body formation. Nature Communications. 2025 May 17;16(1):1-5.