Straight, A. F. et al. Dissecting temporal and spatial control of cytokinesis with a myosin II inhibitor. Science299, 1743-1747 (2003) | Article | PubMed | ChemPort
В конце клеточного деления дочерние клетки отделяются др. от др. с помощью процесса цитокинеза (cytokinesis). Timothy Mitchison и др. установили, что использование быстро-действующего и обратимого ингибитора м. позволить выявить мезанизм пространственного и временного контроля за цитокинезом в клетках млекопитающих.
Используя скрининг на низкомолекулярные ингибиторы немышечного myosin II — основного компонента борозды cytokinesis, который обеспечивает силы, необходимые для углубления (ingression) борозды — авт. идентифицировали blebbistatin. Они нашли, что blebbistatin прерывает цитокинез в клетках позвоночных за счет быстрого и обратимого подавления ingression. Но сборка борозды и микротрубочек, позиция которых сходна, поисходит как и в контроле. Время выходя из митоза также не затрагивается и деконденсация хромосом и рейормирование ядерной оболочки происходит как и в норме.
Mitchison и др. затем исследовалеи время С фазы — периода, в течение которого м. происходить цитокинез. В течние около одного часа продолжительность C фазы в blebbistatin-арестованных клетках была сходной с таковой в клетках, обработанных актин-деполимеризующим веществом и авторы пришли к выводу, что '...an unidentified cell-cycle signal terminates C phase...'. C фаза запускается с началом анафазы и нуждается в комплексе, способствующем анафазе и в ubiquitin-обеспечиваемом протеолизе. Поэтому Mitchison и др. тестировали, м. ли протеосомный ингибитор, MG132, оказывать какое-дибо влвияние. В присутствии blebbistatin, MG132 существенно увеличивал процент двуядерных клеток, сохраняющих myosin II кольцо, авт. подсчитали, что MG132 более чем в два раза увеличивает продолжительность C фазы. Кроме того, эти клетки обнарживали аномальную организацию и локализацию миозина II и др. крупного компонента борозды, anillin. Итак, ubiquitin-зависимый протеолиз важен для выхода из С фазы в клетках млекопитающих.
Затем авт исследовали пространственный конитроль цитокинеза. Они арестовывали клетки в митозе с помощью monastrol (ингибитора mitotic kinesin Eg5) высвобождая его в blebbistatin, чтобы инициировать анафазу и сборку борозды, а затем тестировали эффекты некоторых веществ. Путем деполимеризации микротрубочек с помощью nocodazole, Mitchison и др. показали, что непрерывное общение между микротрубочками и кортексом необходимо для моддержания локализации компонентов борозды. В этих клетках разделившиеся ядра сливались обратно вместе, указывая тем самым, что midzone необходима для удерживания ядер др. от др, пока не закончится цитокинез.
Добавление staurosporine, широкого спектра ингибитора киназ, вызывает обширную дизорганизацию микротрубочек в midzone. Так, авт. наблюдали эффект ингибирования киназы aurora B, которая участвует в организации midzone. ATP competitive ингибиторы aurora B дают результаты сходные с теми, что вызывает staurosporine. Кроме того, staurosporine и Rho-kinase ингибитор обнаруживают, что локализация myosin II в цитокинетической борозде контролируется независимо от локализации anillin. Ни cyclin-dependent kinase (CDK) ингибиторы, ни monastrol не влияют на цитологию blebbistatin-арестованных клеток. Это указывает на то, чтоt Eg5 м.б. необязательным для организации двуполярности веретена, как только будет инициировна анафза и что хотя CDKs и м. участвовать в определении веремени C-фазы, они не играют центральной роли в поддержании контрактильного кольца после анафазы.
Итак, использование blebbistatin позволяет выявляеть дальнейшие белки и процессы, связанные с цитокинезом, и "New drugs that target guanosine triphospates, membrane dynamics, and mitotic motors will be useful in further dissecting the logic of cytokinesis".