Как преобразуются сигналы с помощью взаимодействующих клеток в основном неизвестно. В новом исследовании Pawson, Linding с коллегами вычленили клеточно-специфические сигнальные сети во время взаимодействия между клетками, экспрессирующими трансмембранную Eph рецепторную Tyr киназу (EphRs), и клетками, экспрессирующими связанные с мембраной их ephrin лиганды. Они установили, что рецептор- и лиганд-экспрессирующие клетки используют разные Tyr киназы и мишени для фосфорилирования, чтобы возбуждать процесс передачи сигналов , индуцируемый межклеточными контактами.

Чтобы исследовать двунаправленную передачу сигналов EphR-ephrin в контексте непосредственных межклеточных взаимодействий, авт. метили клетки, экспрессирующие EphB2 или ephrin B1, используя разные изотопы аминокислот, которые позволяют сделать относительное определение количества фосфорилированных по Tyr пептидов (и , следовательно, сигнальных событий) с помощью масс-спектрометрии способом, специфическим для клеточных линий. Они установили, что глобальные изменения в фосфорилировании Tyr, индуцируемые с помощью межклеточных контактов, отличаются в двух типах клеток. Сравнение специфичного для клеток модулирования по 100 сайтам фосфорилирования Tyr, присутствующих в обоих типах клеток, идентифицировало асимметричную регуляцию белков, которые обладают широком набором молекулярных и клеточных функций. Напр., фосфорилирование адапторных белков преимущественно увеличивалось в EphB2-экспрессирующих клетках, указывая тем самым, что они выполняют клеточно-специфические регуляторные роли.

Когда клетки, экспрессирующие EphB2 и ephrin B1, контактируют др. с др. в культуре клеток, то они сегрегируют и формируют разные колонии с хорошо различимыми границами. Чтобы изучить роль отобранных сигнальных белков во время этого процесса был произведен скрининг в отношении small interfering RNA (siRNA). Среди 200 мишеней, на которые влияла EphB2-ephrin B1 сегрегация клеток, 37 обнаруживали достоверную модуляцию в EphB2-экспрессирущих клетках и 26 обнаруживали достоверную модуляцию в ephrin-экспрессирующих клетках. Данные по siRNA были скомбинированы с количественной модуляцией фосфорилирования Tyr в двух типах клеток. Авт. затем использовали NetPhorest и NetworKIN алгоритмы, чтобы получить компьютерную модель клеточно-специфичных динамичных сигнальных сетей во время сегрегации клеток. Анализ выявил, что асимметричная регуляция событий фосфорилирования Tyr в EphB2- и ephrin B1-экспрессирующих клетках достигается за счет альтернативного использования киназ и адапторных белков.

Клетки, экспрессирующие вариант ephrin B1, который лишен цитоплазматической области (ephrin B1ΔIC) обнаруживают однонаправленную передачу сигналов в EphB2-экспрессирующих клетках, но он не индуцирует передачи сигналов в клетках, в которых он экспрессируется. Очевидно, что анализ передачи сигналов EphB2-ephrin B1 ΔIC выявляет, что цитоплазматическая область ephrin B1 необходима для клеточной сортировки и затрагивает передачу сигналов в соседних клетках, которые экспрессируют EphB2. Это указывает на то, что передача сигналов EphR-ephrin не является полностью клеточно автономной.

Данное исследование предоставило новую информацию о клеточно-специфичных сигнальных сетях в двух популяциях клеток, когда они контактируют др. с др.