Посещений:
Передача Сигналов Dpp

Роль Гена Sara
Bo"kel, C. et al. Sara endosomes and the maintenance of Dpp signaling levels across mitosis. Science 314, 1135–1139 (2006)

PubMed


Knoblich, J. A. Sara splits the signal. Science 314, 1094–1095 (2006) Article
Во время митозов, некоторое клеточное содержимое может быть распределено случайно, тогда как др. д. распределяться поровну между дочерними клетками. Напр., компоненты пути growth factor-beta (TGFβ) д. быть распределены поровну для жизнеспособного развития; путь TGFβ делает осмысленным градиент морфогена decapentaplegic (Dpp) в крыльях Drosophila melanogaster, чтобы генерировать зависимую от положения экспрессию гена. Bo"kel et al. показали, что эндосомный белок Sara рекрутирует thickveins (Tkv), рецептор Dpp, в субнабор эндосом, которые распределяются поровну в митозе.
Исследователи сначала показали, что Sara локализуется с Dpp и Tkv в ~10% из ранних эндосомных сигнальных компартментов. Используя иммуноокрашивание, было показано, что Sara-позитивные эндосомы образуют кластеры в средней зоне веретена во время анафазы. Во время цитокинеза, однако, эти эндосомы разделяются на две равные субпопуляции на противоположных концах центрального веретена и таким образом они распределяются поровну между дочерними клетками во время деления. Напротив, др. эндосомные компартменты, такие как лизосомы, распределяются случайно. Мутации sara обнаруживают, что белок Sara рекрутирует Tkv в поровну распределенные эндосомы, но не участвует в равном распределении этих эндосом.
Чтобы исследовать биологические эффекты Sara, Bo"kel с коллегами выражали в количественной форме уровни фосфорилированного Mad (pMad), транскрипционного фактора, который фосфорилируется по градиенту, который параллелен градиенту Dpp. В условиях дикого типа уровни pMad были одинаковыми между дочерними клетками (т.к. это д. быть обязательно для поддержания стабильного pMad градиента поперек крыла). Напротив, уровни pMad обнаруживают изменчивость почти в 2.5-раза между sara-мутантными дочерними клетками. Итак, Sara поставляет Tkv в эндосомы. которые поровну распределяются во время митоза, что гарантирует поддержание pMad градиента в ходе митоза.
Интересно, что крылья от тех немногих выживших sara-мутантов не имели крупно-масштабных связанных с Dpp фенотипов с нарушением паттерна, что указывало на альтернативный механизм, который может корректировать аномальную передачу сигналов Dpp. Повышенные уровни апоптоза наблюдались sara-мутантных крыльях, а sara-мутантный апоптические клетки обнаруживали повышенные уровни pMad. Напротив клетки с несоотв. низкими уровнями pMad не подвергались апоптозу. Следовательно, клетки, по-видимому, имеют полу-эффективный механизм, который может воспринимать несоответственно высокие уровни передачи сигналов и затем индуцировать апоптоз.
Итак, как мать, которая вознаграждает или ругает своих детей, чтобы сделать их послушными, так и материнские клетки обладают двойственным механизмом, гарантирующим равное распределение своих сигнальных компонентов между дочерними клетками: эндосомы, которые содержат критические сигнальные молекулы (включая Tkv, т.к. рекрутируются с помощью Sara), одинаково распределяются во время митозов, аномалии сигнальных компонентов может быть восприняты и обработаны с помощью апоптоза.
Сайт создан в системе uCoz