Goshima, G. & Vale, R. D. The roles of microtubule-based motor proteins in mitosis: comprehensive RNAi analysis in the Drosophila S2 line. J. Cell Biol.162, 1003-1016 (2003) | | | |
Rogers, S. et al. Molecular requirements for actin-based lamella formation in Drosophila S2 cells. J. Cell Biol.162, 1079-1088 (2003) | | | |
Studying model organisms such as yeast has given us invaluable insights into many processes that occur in multicellular eukaryotes, but there's a limit to how far these results can be extrapolated. The advent of RNA interference (RNAi) to deplete specific proteins means that we can now learn a great deal from, for example, the humble fruitfly — which is exactly what Ronald Vale's group has done. In two papers in The Journal of Cell Biology, Vale's group reports on the roles of microtubule-based motor proteins during mitosis, and on proteins involved in actin dynamics during lamella formation, in Drosophila cells.
Сначала были охарактеризованы митозы в необработанных Drosophila S2 клетках и сравнены с клетками, обработанными double-stranded RNA (dsRNA), нацеленными против 25 kinesins и cytoplasmic dynein. Митотичекие дефекты возникали в результате обработки RNAi 8 кинезинов и цитоплазматическоеого динеина. Из 8 кинезинов 4 — (BimC/Eg5), (KinI), (Kip3) и (Kin C) — были необходимы для собственно формирования митотического биполярного веретена во время прометафазы: их отсутсвие приводило к возникновению атипческих веретен. 3 др. кинезина — (CENP-E), (chromokinesin) и (Kid) — не оказывали влияния на морфологию веретена, но были необходимы вместе с Klp67A для собственно расположения хромосом в метафазной пластинке.
Позднее во время клеточных делений авт. обнаружили, что цитоплазматический динеин участвует в переходе от метафазы к анафазе, т.к. истощение Dhc64C приводило к накоплени клеток в метафазе. Обработка RNAi (MKLP1) давала мультиядерные интерфазные ядра и дефекты цитокинеза, это указывало на участие этих кинезинов в формировании и поддержании централной чсти веретена. На базе этих данные группа Vale's разработала модель того, как микротубулярные моторы функционруют во время митозров.
Затем был использован идентичный подход, чтобы определить какие белки необходимы для actin-based формирования ламелл в S2 клетках. Из ~90 генов, обработанных dsRNAs, 19 давали измененную морфологию (7 фенотипов) варьирующие от неспособности к распросранению до повышенного образовани яморщин на мембране. Все фенотипы в основном согласовались с существующей in vitro моделью actin-basedподвижности, а некоторые белки были выделены как участующие в одном из 4-х процессов: Arp2/3 комплекс и его активаторы, , облегчали actin nucleation; покрывали ('caps') колючие концы актиновых филамент, которые уже были сформированы; и разъединяли и деполимеризовали актиновые филаменты, чтобы обеспечить оборот; a и (CAP) связывали актиновые мономеры — тем самым секвестрируя их — и способствовали обмену нуклеотидов. Часть белков, которые функционгируют выше этих компонентов, такие как адапторный белок , также необходимы лля формирования ламелл.
Полученные результаты проливают свет на митотические моторы и регуляторы актина. Естественно, не все находки м.б. перенесены на др. организмы, но данный подход открывает возможности для решения некоторых вопросов и м.ю. распространен на др. процессы, такие как клеточная полярность и миграция.