Волокна скелетных мышц являются чрезвычайно крупными, многоядерными, не митотическими клетками, которые ответственны за генерацию сил с помощью скелетных мышц, под контролем двигательных нейронов. Эти уникальные окончательно дифференцированные клетки происходят из многоядерных мышечных трубок, которые формируются в результате слияния одноядерных клеток миогенных предшественников (миобластов). Миобласты являются производными мышечных стволовых клеток, наз. саттелитными клетками, и обнаруживающих уникальные способности, включая мультипотентность [1] и способность к слиянию др. с др. клеточно-автономным способом. Слияние миобластов является клеточно-специфическим, поскольку миобласты не сливаются с не-миогенными клетками, это существенно для развития и репарации скелетных мышц.

Слияние миобластов состоит из серии ступеней: межклеточные контакты, распознавание, слипание и разрыв и объединение плазматических мембран [2-4]. Разрыв и объединение плазматических мембран первоначально индуцируется в дискретной области плазматической мембраны [5,6]. Т.о., специализация мест будущего слияния в плазматической мембране является обязательным условием для слияния миогенных клеток. Рецепторы внеклеточного матрикса интегрины и адгезивные молекулы, такие как cadherins, NCAM, CD9, CD81 и ADAMs, могут вносить вклад в регуляцию и распознавание мест слияния миобластов [7-9]. Однако, как они накапливаются в дискретных, предположительно в местах, компетентных к слиянию, остается неясным.

Наше предыдущее исследование показало, что ведущий край ламеллиподий и мембранные морщинки (ruffles) дифференцирующихся миогенных клеток содержат компетентные к слиянию сайты плазматической мембраны [5]. Адгезивные белки накапливаются в презумптивных сайтах слияния дифференцирующихся миогенных клеток еще до контакта клеток [10], тогда как слияние мембран происходит внутри сайтов плазматической мембраны, свободных от холестерина [11]. Холестерол мембран концентрируется в липидных платформах. Однако эти результаты не являются противоречивыми, поскольку динамичное образование кластеров и дисперсия липидных платформ играют жизненноважную роль в перераспределении адгезивных комплексов и мембранного холестерола преимущественно в местах плазматической мембраны, компететных к слиянию в миогенных клетках [10]. Адгезивные комплексы накапливаются в липидных платформах (microraft) микрометровой шкалы в клетках независимым от контактов образом в условиях, вызывающих дифференцировку, тогда как они распределяются как в платформах, так и non-raft фракциях плазматических мембран растущиъ миогенных клеток. Следовательно, как рекрутирование адгезивных комплексов в липидные платформы, так и организация микроплатформ (microrafts) могут быть критическими для разрыва и объединения плазматических мембран миогенных клеток.

M-cadherin является классическим кадгерином, специфичным для миогенных клеток, который играет жизненно важную роль в слиянии миогенных клеток [8,12-16]. Белки адгезивных комплексов, включая M-cadherin, β-catenin и p120 catenin накапливаются в микроплатформах в презумптивных сайтах слияния партнеров [10]. В данном исследовании было показано, что рекрутирование M-cadherin/p120 комплексов в липидные платформы и организация микроплатформ возникают в результате двух событий перед слиянием, которые важны для специализации сайтов, компететных к слиянию.

Итак , было установлено, что малый G-protein Rac1 необходим для организации микроплатформ и последующего слияния. Однако, активность Rac1 не обязательна для рекрутирования M-cadherin в липидные плавающие платформы. Было установлено, что p120 catenin (p120) соединяется с M-cadherin исключительно в липидных платформах дифференцирующихся миогенеых клеток. Src kinase ингибитор SU6656 предупреждает связывание p120 с M-cadherin и их рекрутирование в липидные платформы, тем самым супрессируя организацию микроплатформ, активное образование сборок (ruffling) и слияние миогенных клеток. Супрессия ruffling мембран в SU6656-обработанных клетках частично устранялась при предварительной обработке protein tyrosine phosphatase ингибитором vanadate. Анализ с использованием антител к фосфорилированному по тирозину p120 подтвердил, что киназы семейства Src играют роль в соединении p120 с M-cadherin, в поставке M-cadherin в липидные платфтрмы посредством фосфорилирования предположительно субстратов, отличных от p120.