Planar cell polarity (PCP) контролирует ориентацию эпителиальных клеток. Сообщение в Development, Casal, Lawrence and Struhl ставит под сомнение существующую модель PCP у Drosophila melanogaster.
Существующая модель для установления PCP у D. melanogaster предполагает, что градиент морфогена организует экспрессию двух атипических кадхеринов, Dachsous (Ds) и Fat (Ft), a Golgi белок Four-jointed, закладывает Ds-систему градиентов. Они затем действуют посредством Stan системы, которая включает cadherin receptor-подобную молекулу Starry Night (Stan) и Wnt рецептор Frizzled (Fz), чтобы ориентировать волоски и омматидии.
Авт. использовали абдомен как экспериментальную модель, в которой - в противоположность глазам - полярность каждой клетки проявляется непосредственно по ориентации волосков, которые продуцируются только этой клеткой. Авт. использовали генетических мозаиков, чтобы показать, что Ds система может инициировать и размножить PCP, даже если система Stan не функциональна. Напр., они показали, что эктопическая экспрессия Ds реполяризует окружающие клетки даже у мух, которые лишены и Stan и Fz.
Если эти две системы независимы, тогда потеря обеих систем д. вызывать больше повреждений, чем потеря любой из них. В самом деле, полярность волосков ds- stan- мух случайна, в то время как полярность более нормальна или у ds- или stan- мух.
Авт. затем показали, что 'посылающие' клетки могут менять полярность 'воспринимающих' клеток путем презентации или Ds или Ft соседним клеткам. И Ds и Ft, по-видимому, обладают лиганд-подобной сигнальной активностью, которая может реполяризовать окружающие клетки. Этот сигнал зависит от отношения Ds к Ft в посылающей клетке. Посылающая клетка не нуждается как Ds так и Ft, чтобы реполяризовать соседние клетки; однако, воспринимающие клетки нуждаются в обоих белках, чтобы получать и реагировать. Авт. затем анализировали, какие домены Ft и Ds влияют на характер сигнала. Анализ химерных молекул показал, что природа сигнала как Ds, так и Ft управляется их эктодоменами.
В соответствие с линейной моделью PCP, градиенты морфогена, такого как Hedgehog (Hh) в абдомене или Wingless (Wg) в глазах, контролируют полярность, устанавливая градиенты Ds системы, которая затем функционирует посредством системы Stan. Но если эти две системы независимы, как действует передача сигналов Hh? Конституитивная активация пути Hh в клонах меняет на обратную полярность ближайших волосков у ds- и stan- мух, но не у ds- stan- мух, это указывает на то, что Hh поляризует клетки посредстом как Ds, так и Stan системы.
Исходя из этих находок исследователи предложили радикально новую модель, согласно которой Ds система и Stan система, каждая использует независимый механизм, чтобы поляризовать клетки и распространять полярность от клетки к клетке.
Isoform-Specific Interaction of Flamingo/Starry Night with Excess Bazooka Affects Planar Cell Polarity in the Drosophila Wing I.Wasserscheid, U.Thomas, E.Knust
Dev. Dyn. V.236, P.1064-1071, 2007
Эпителии обладают двумя типами полярности, апикально-базальной и планарной клеточной полярностью, обе они важны для морфогенеза и органогенеза. РСР называется также тканевой полярностью и находится под контролем генов "тканевой полярности ", некоторые из которых предоставляют внешние пространственные сигналы для ориентации вдоль проксимодистальрной оси, тогда как др. интерпретируют эти сигналы и тем самым стабилизируют асимметрию клеток. В крыльях взрослых дрозофил РСР проявляется в виде регулярного расположения волстков, одиночный волосок возникает в дистальном углу каждой гексогональной формы клетки и направляется дистально. Путь РСР представлен несколькими стрежневыми компоентами, подразделяемых на два класса: класс I предоставляет внешние пространственные сигналы, необходимые для инструкции ориентации оси; класс II интерпретирует эти сигналы, усиливает и стабилизирует асимметрию. Члены класса II включают трансмембранные белки, такие как Frizzled и Flamingo/Starry night и цитоплазматическими ассоцированными с мембранами белками, такими как Dishevelled. Во время установления РСР в крыльях дрозофилы РСР белки накапливаются апикально в характерных "кортикальных доменах" на проксимальных и дистальных частях плазматических мембран. Прежде образования волосков кортикальные домены становятся еще более ограниченными проксимальными и/или дистальными частями плазматической мемтьраны. Ограничение данного РСР белка в одном или обоих доменах зависит от функции др. генов. Flamingo/Starry night ограничивается проксимальной и дистальной клеточными границами, где он обеспечивает гомофильную адгезию. Они ремоделируют слипчивые соединения путем рекрутирования Sec5, компонента экзоциста, в места накопления Flamingo/Starry night.
У дрозофилы и позвоночных апикально-базальная полярность контролируется группой эволюционно консервативных егнов, Bazooka/Par3, DmPar-6/Par6 и DaPKC/aPKCξλ, которые часто ассоциированы в комплексах, локализованных апикально в zonula adherens. Показано, что избыточная экспрессия белка Bazooka, важного lkz апикально-базальной полярности, нарушает формирование РСР, но не влияет на апикально-базальную полярность. Далее было установлено, что flamingo экспрессирует две дифференциально сплайсируемые РНК в крыловых имагинальных дисках, которые кодируют две изоформы атипичного кадхерина Flamingo. Превалирующая Starry night-типа форма содержит PDZ-связывающий мотив, который обеспечивает связывание Bazooka in vitro. Это подтверждает, что взаимодействие между системами апикально-базальной и планарной клеточной полярности тонко скоординировано.
Сайт создан в системе
uCoz