(Рис.1.)  |  Patterning of the neural tube generates unique domains for neuronal progenitors. (Рисунки 1 - 5 из статьи Rowitch, D. H., 2004)


(Рис.2.)  |  Restricted origin of oligodendrocyte precursors in the ventral neural tube.


(Рис.3.)  |  Pattern formation in the neural tube regulates gliogenesis.


(Рис.4.)  |  Oligodendrocyte and astrocyte precursors are specified in distinct regions of the ventral neural tube.


(Рис.5.)  |  Complex interactions regulate the neuron–glial switch in the pMN domain.


(Рис.6.)  |  Schematic diagram showing oligodendrocyte-specific marker expression (blue) between embryonic day (E) 12.5 and E18.5 in the mouse spinal cord. Oligodendrocytes are generated in a restricted domain in the ventral half of the neural tube, and they are dispersed throughout the spinal cord during the migratory phase.

<

В развитии спинного мозга образование олигодендроцитов ограничивается узкой вентральной областью посредством оппозитного действия индуктивного исходящего из вентральной области сигнала sonic hedgehog и ингибиторного, дорсально продуцируемого bone morphogenetic protein (BMP) сигнала. В работе Samanta и Kessler представлены новые доказательства того, что ингибиторные эффекты BMP4 на олигодендрогенез опосредуются членами семейства белков inhibitor of differentiation (ID).

Авторы культивировали мышиные нервные клетки-предшественники в условиях, которые способствовали нормальной специализации линии олигодендроцитов. BMP4 вызывал редукцию дифференцировки олигодендроцитов и соответствующее увеличение образования астроцитов в этих культурах. BMP4 также индуцировал экспрессию всех четырех членов семейства ID ( ID-4). Сверхэкспрессия Id2 и Id4, но не Id1 и Id3, мимикрировала ингибиторные эффекты BMP4 на олигодендрогенез. Id4 оказался более сильным ингибитором, а комбинированная свкрхэкспрессия Id2 и Id4 оказывала такой же эффект, что и один Id4. Более того, авторы обнаружили, что можно блокировать ингибиторные эффекты BMP 4, используя РНК для подавления экспрессии Id4.

ID белки имеют helix-loop-helix домен, который дает им возможность образовывать димеры с basic helix-loop-helix (bHLH) белками, но у них отсутствует ДНК-связывающий домен. Оказалось, что ID белки ингибируют олигодендрогенез, взаимодействуя с bHLH транскрипционными факторами. В линии олигодендроцитов семейство В bHLH факторов OLIG1 и OLIG2, необходимых для олигодендрогенеза, димеризуется с факторами класса A bHLH, включая белки EA2 - E12 и Е47. Такие гетеродимеры транслоцируются в ядра, где они активируют генетические пути, индуцирующие дифференцировку олигодендроцитов. При использовании метода co-immunoprecipitation авторам удалось показать, что и ID4, и ID2 могут связываться с OLIG белками и что все четыре ID белка могут связываться с E2A белками. При обработке нейральных клеток-предшественников белком BMP4 внутриклеточная локализация белков OLIG менялась и оказывалась в основном в цитоплазме, а не в ядре.

Все эти находки указывают на существование механизма, при котором ID белки функционируют доминантно-негативно для изолирования OLIG белков (возможно также E2A белков) в цитоплазме и следовательно предотвращают их от поступления в ядра и активирования их генов-мишеней.

См. также:

Rowitch, D. H. Glial specification in the vertebrate neural tube. Nature Rev. Neurosci. 5, 409–419 (2004) (Рисунки из этой статьи) Article