|
ORIGINAL RESEARCH PAPER Botelho, R. J. et al. Localized biphasic changes in phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate at sites of phagocytosis. J. Cell Biol. 151, 1353-1367 (2000) | | | FURTHER READING Kwiatkowska, K. & Sobota, A. Signalling pathways in phagocytosis.Bioessays 21, 422-431 (1999) | | | | |
Roberto Botelho и др. описали пространственную и временную регуляцию двух сигналов, участвующих в фагоцитозе.
Image courtesy of Sergio Grinstein, University of Toronto, Ontario, Canada.
Авт. использовали флюоресцентные зонды, которые специфически распознают мембранные липиды. На клеточной линии макрофагов они впервые обратили внимание на phospholipid phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate (PtdIns(4,5)P 2). Трансфекция зонда с PtdIns(4,5)P2 (базирующаяся на plextrin homology домена слитого с green fluorescent protein (PLCδ-PH-GFP)) позволила проследить PtdIns(4,5)P2 в клетках, питаемых покрытыми антителами эритроцитами. PtdIns(4,5)P2 накапливался в фагоцитическом бокале ('cups') когда макрофаг окружал эритроцит, но они исчезали, как только заканчивалось поглощение и везикулярная мембрана сливалась. Это не связано с оборотом мембран, т.к. ацетилированный GFP, частицы которгово внутреннем листке плазматической мембраны не накапливались в таком количестве как фагоцитическом бокале, и не исчезали так быстро при слиянии пузырька. Можно ли временное появление PtdIns(4,5)P2 в фагосоме объяснить локальной продукцией и деструкцией? Итак, очевидно: имуннофлюоресценция выявляет, что type 1 энзим, который катализирует синтез PtdIns(4,5)P2 из PtdIns(4)P, мигрирует в фагосомы, когда они образуются, а затем диссоциирует после окончания фагоцитоза. Возможно, что PtdIns(4,5)P2 затем расщепляется с помощью PLC или фосфорилируется с помощью ), оба энзима участвуют в фагоцитозе.
Image courtesy of Sergio Grinstein, University of Toronto, Ontario, Canada.
Авт. использовали флюоресцентные зонды, которые специфически распознают мембранные липиды. На клеточной линии макрофагов они впервые обратили внимание на phospholipid phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate (PtdIns(4,5)P 2). Трансфекция зонда с PtdIns(4,5)P2 (базирующаяся на plextrin homology домена слитого с green fluorescent protein (PLCδ-PH-GFP)) позволила проследить PtdIns(4,5)P2 в клетках, питаемых покрытыми антителами эритроцитами. PtdIns(4,5)P2 накапливался в фагоцитическом бокале ('cups') когда макрофаг окружал эритроцит, но они исчезали, как только заканчивалось поглощение и везикулярная мембрана сливалась. Это не связано с оборотом мембран, т.к. ацетилированный GFP, частицы которгово внутреннем листке плазматической мембраны не накапливались в таком количестве как фагоцитическом бокале, и не исчезали так быстро при слиянии пузырька. Можно ли временное появление PtdIns(4,5)P2 в фагосоме объяснить локальной продукцией и деструкцией? Итак, очевидно: имуннофлюоресценция выявляет, что type 1 энзим, который катализирует синтез PtdIns(4,5)P2 из PtdIns(4)P, мигрирует в фагосомы, когда они образуются, а затем диссоциирует после окончания фагоцитоза. Возможно, что PtdIns(4,5)P2 затем расщепляется с помощью PLC или фосфорилируется с помощью ), оба энзима участвуют в фагоцитозе.
Авт. полагают, что вовлекается благодаря активации Fc рецептора, который стимулирует фагоцитоз, а также активирует PLCγ. Иммунофлюоресценция с антителами против подтверждает это подозрение, которое затем подтверждено и при использовании зонда для одного из продуктов PLC, diacylglycerol (DAG). Этот зонд, базирующийся на (Cδ-GFP), показал, что DAG продуцируется локально в фагосоме. Трансфекция двумя липидными зондами(один слит с yellow fluorescent protein (Cδ-YFP), другой слит с cyan fluorescent protein (PLCδ-PH-CFP)) позволила проследить одновременно оба липида (Рисунок: 1, ранний фагоцитический бокал; 2, поздний фагоцитический бокал; 3, ранняя фагосома; 4, зрелая фагосома): когда PLCδ-PH-CFP отделяется от фагосомы, Cδ-YFP остается ассоциированным, достигая пика во время закрытия пузырька. Следовательно, DAG, по-видимому, продуцируется из PtdIns(4,5)P 2 с помощью phospholipase C в фагосоме.
Секвестрирование или удаление PtdIns(4,5)P2 снижает фагоцитоз, как и обработка ингибиторами PLC. Ингибиторы PLC предупреждают макрофаги от образования собственно фагоцитического бокала путем блокирования ремоделирования актина в месте присоединения эритроцита.
Неоходимо объяснить, как изменения в уровнях PtdIns(4,5)P2 и DAG влияют на динамику цитоскелета, чтобы транслировать регуляцию в механику поглощения (engulfment). Др. важный вопрос, гидролизуется ли PtdIns(4,5)P2 с помощью PLC или он конвертируется в PtdIns(3,4,5)P3?