|
Активация проходящего один раз через клеточную мембрану рецептора Notch с помощью лигандов Delta или Serrate вызывает различные изменения клеточных судеб. Сигнальная трансдукция начинается с индуцированного лигандом отщепления extracellular domain (ECD) Notch и заканчивается регуляцией генов-мишеней путем ассоциации Notch's intracellular domain (ICD) с транскрипционным фактором. После отщепления внеклеточной части -secretase комплекс - содержащий Presenilin, Nicastrin и др. белки - высвобождает внутриклеточный домен Notch из мембраны. В то время как Presenilin осуществляет каталитическую активность, участие Nicastrin's остается неизвестным. Три группы исследователей установили, что Nicastrin также играет важную роль в передаче сигналов Notch.
|
Фенотип nicastrin (nct)-мутантов у Drosophila melanogaster напоминает тот, что наблюдается у Notch-мутантных эмбрионов. Ни Notch дикого типа, ни формы с отсутствием ECD не способны активировать Notch-обеспечиваемую передачу сигналов, тогда как ICD делает это, указывая тем самым, что Nicastrin необходим для высвобождения ICD of Notch. Более того, т.к. nct-null клетки продуцируют Delta и, следовательно, индуцируют передачу сигналов Notch в окружающих клетках дикого типа, но не м. сами отвечать на Delta, то его роль является клеточно-автономной.
Группа Struhl's, анализируя ядерный импорт Notch ICD, показала, что Nicastrin необходим для трансмембранного расщепления. Они использовали Notch химерные рецепторы для полной длины Notch, Notch лишенных ECD или Notch содержащих только ICD, слитые с транскрипционным активатором. Ядерный импорт, измеряемый с помощью активации репортерного гена, происходит у эмбрионов дикого типа при использовании всех трех химерных рецепторов, но только ICD химеры транслоцируются в ядро у nct-null эмбрионов.
Группа St Johnston's использовала антитела против ICD и ECD of Notch. Было показано, что в nct-/- клетках Notch ICD остается на мембране, тогда как ECD отщепляется нормально. Группа Fortini's получила прямые биохимические доказательства того, что Nicastrin необходим для трансмембранного расщепления Notch. Мутации с потерей функции Nicastrin обнаруживают ингибирование специфического протеолиза Notch, которое идентично подавлению с помощью α-secretase inhibitor.
Итак, Nicastrin необходим для Presenilin-зависимого Notch трансмембранного расщепления. Клоны фолликулярных клеток яйцевых камер поздних стадий у nct- мутантных эмбрионов имеют пониженные уровни белка Presenilin protein, но не РНК, как и в клетках Drosophila S2 , в которых экспрессия Nicastrin устранена с помощью RNA interference. Более того, Presenilin неспособен накапливаться в апикальной части плзматической мембраны клеток крылового имагинального диска у nct-/- , указывая тем самым, дефект транспорта Presenilin м. вести к снижению стабильности белка и наоборот. И вообще, Presenilin м. формировать стабильный комплекс, который способен двигаться к мембране, только если присутствует Nicastrin. Т.к. Nicastrin м. связываться с Notch, то очень возможно, что он функционирует поставляя Presenilin-содержащий комплекс к Notch.
|