Молекулярные механизмы морфогенеза - Банников Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
Поведение dl -белка напоминает поведение фактора транскрипции NF-кВ, участвующего в активации транскрипции гена к -цепей Ig в В -лимфоцитах [376]. Этот белок обнаруживается в ядрах активированных лимфоцитов, а в стимулированных клетках находится в комплексе с цитоплазматическим 'якорем*', I-кВ. Фактор NF-кВ высвобождается из комплекса благодаря модификациям, белка I-кВ, опосредованным про-тоинкиназой С. В случае предполагаемого комплекса dl-cactus условием его разрушения скорее являются модификации белка dl [291, 524].
apvгмх охарактеризованных в молекулярных терминах -.^оствуюишх в становлении дорэо-веитральной поляр-
• Х-, 1 гены м.ке И саясг- кодируют внеклеточные сер*иоеие протеазы [92, 141]. На основании данных по стро-нгю ЛКТ'ИБНЫХ центров двух этих п роте аз [92] считается и^к>б^роятным, что какой-либо из этих ферментов мо-
- г с.*у -..fть субстратом для другого, С другой стороны, вполне вероятно, что субстратом для eascer протеазы явля-ется Toii-белок, и можно предположить, что 'активация' f-e.ijca Toil состоит в протеолизе этого белка, Интерпр>ети-р\я фенотипические выражения двойных мутаций, доминант-
гену caster и рецессивных по гену Toll [ ^!, пред—
г.с.'.:- .сл«, что продукты этих генов образуют замкнутую ре-~\гяторнуто цепь, амплифицируюшую пространственно локализованную активность обоих генов.
Следует подчеркнуть, что все приведенные выше сообра-».еняр. относительно роли генов snake, caster, cactus,Toll в ствкоалемия исрзовентральной полярности, к сожалению, спе-г.у-ятивны. Реальные процессы, происходяшие до возникнове-яле с кого градиента белка dl и механизм становления >того градиента пока неизвестны.
Некоторые предварительные идеи, касающиеся функции самого бэлка dl, дают информацию об его последовательности. Последовательность первых 300 нуклеотидов гена dl почти ка 50^0 идентична эквивалентной части онкогена v-rel [ 598.. С—концевые участки-этих белков совершенно различны. Вирусный белок р59 'высокоонкогенен для клеток кур к индюков [227, 641]. Мало* что известно об естественной функции клеточного гена ге! у птиц, хотя доказано, что он способен трансактивировать поздний промотор вируса полиомы [2231. Хотя продукт вирусного онкогена v*rcl обычно является ядерным белком, продукт клеточного прото-онхогена чаше обнаруживается в цитоплазме. Карбоксильной конец молекулы белка v-rel содержит сигнал цитоплазматической локализации, способный конкурирювать с сигна—
• .см я верной локализации [255], который также имеется в Se.i^e c-rel и идентичен таковому сигналу в dl -белке. Трансформация клеток под действием продукта v-rel происходит одинаково эффективно как при цитоплазматической, так н ядерной локализации белка [227], что трудно объяснимо на сегодняшний день.
Показано так жо, что dl -белок способен активировать -чкч прессию с некоторых промоторов, но, по-видимому, незя
висимо от каких-либо специфических регуляторных последовательностей [534].
Таким образом, как по аналогии с белком rel, так и по прямым данным, продукт гена dl способен к регуляции активности генов. Тем не менее, конкретный механизм его активности остается неизвестным, В то же время тесная ко^ реляция между , характером распределения dl -белка между ядром и цитоплазмой в разных областях тела при различных мутациях и фенотипом соответствующих мутаций ясно указывает на то, что концентрация dl —белка в ядре определяет будущую локализацию потомков этой клетки вдоль дорэо-вен-тральной оси. Таким образом, концентрация dl -белка в ядре является мерой дорзо-вентральной позиционной информации. Интерпретация этой информации осуществляется группой зи-готических генов.
1.2.2. Зиготические гены
Существуют, по крайней мере, восемь энготических генов, которые требуются для упорядоченной дифференцировки вдоль дорзо-вентральной оси. На сегодняшний день 5 из этих генов клонированы. Зародыши, мутантные по генам zcn и dpp Hind, утрачивают нормальные дорзальные структуры [304, 640]. Отсутствие активности генов snail, twist приводит к отсутствию вентрального образования - мезодермы [577), тогда как мутации гена single-minded утрачивают производные наиболее вентральной эктодермы [127, 630].
Как и при экспрессии генов сегментации из класса парной регуляции, домены экспрессии некоторых из перечисленных выше генов первоначально весьма широки и перекрываются между собой, но со временем утончаются в более узкие полоски. Так, в случае гена zcn это сужение зон экспрессии происходит в период ранней гаструляции [154] и, вероятно, при прямом взаимодействии белкового продукта гена dl с геном zen [534]. В других случаях утончение полос происходит бо--лее медленно и заканчивается позднее [468], когда зародыш уже состоит из клеток. Следовательно, в основе этого процесса лежат взаимодействия клеток. В связи с этим приме чателыю, что продукт гена dpp Hind оказался гомологом ТФР-/3 млекопитающих - пептида, участвующего в межклеточных взаимодействиях [468],
В противоположность постепенному сужению зон экспрессии дорзальных энготических генов, экспрессия зиготических
