Рис.1. | Chemotaxis involves three interrelated phenomena.
Рис.2. | Directional sensing in immobilized cells.
Рис.3. | Uniform chemoattractant increments trigger biphasic responses.
Рис.4. | Myosin-II filaments in chemotaxis.
| Во время случайных движений нейтрофилы человека и амёбы Dictyostelium discoideum повторно выпускают и втягивают обратно цитоплазматические отростки. Во время направленной миграции клеток - хемотаксиса - эти псевдоподии формируются преимущественно на ведущем крае в ответ на локальное накопление определенных сигнальных молекул. Конкурентные изменения в актине и миозине позволяют клетке двигаться в направлении стимулов. Начата идентификация сложной сети сигнальных молекул, которые обеспечивают этот процесс.
Подвижные клетки эукариот, такие какDictyostelium discoideum и нейтрофилы человека выпускают псевдоподии с типичным 1-минутным жизненным циклом. При униформном рапределении хемоаттрактанта эти псевдоподии выпячиваются в случайных направлениях.
Во время хемотаксиса в градиенте хемоаттрактанта подвергаются процессингу пространственные и временные аспекты концентраций хемоаттрактанта, это приводит к выпусканию псевдоподий на ведущем крае, ретракции uropod в тыльной части клетки и супрессии боковых псевдоподий.
Хемоаттрактант соединяется с пронизывающими 7 раз мембрану serpentine рецепторами и активирует гетеротримерные G-белки и малые GTP-связывающие белки Rho/Rac класса, это ведет к активации phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) и guanylyl cyclase.
На ведущем крае Rho/Rac белки активированы. Phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate (PtdIns(3,4,5)P3) накапливается здесь как результат активности PI3K, которая транслоцируется из цитозоля, тогда как PtdIns(3,4,5)P3-деградирующий энзим PTEN (phosphatase and tensin homologue) отделяется от мембраны на ведущем крае. Rho/Rac белки и PtdIns(3,4,5)P3-связывающие белки индуцируют полимеризацию актина и образование псевдоподий.
По бокам и в тыльной части клетки формируются миозиновые филаменты, которые генерируют силу для подтягивания uropod, а также ингибируют образование псевдоподий по бокам клетки. У D. discoideum это обеспечивается преимущественно с помощью cyclic GMP, тогда как в нейтрофилах Rho kinase индуцирует миозиновые филаменты.
|