| Περίληψη |
Το μονοπάτι διακυτταρικής σηματοδότησης μέσω του υποδοχέα Νotch (N) αποτελεί έναν εξελικτικά συντηρημένο μηχανισμό, ο οποίος ενεργοποιείται σε πλειάδα κυτταρικών αποφάσεων σε όλα τα μετάζωα. Τόσο ο ίδιος ο υποδοχέας Ν, όσο και οι δεσμευτές του Delta (Dl) και Serrate (Ser) είναι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες απλής διέλευσης. Η αλληλεπίδραση του εξωκυττάριου τμήματος του Ν με τους δεσμευτές του επάγει την πρωτεόλυση του υποδοχέα, η οποία απελευθερώνει το ενδοκυττάριο ενεργό τεμάχιό του (Nic). To Nic μεταναστεύει στον πυρήνα του κυττάρου-δέκτη, στρατολογείται στους υποκινητές και λειτουργεί ως μεταγραφικός συνενεργοποιητής για τα γονίδια-στόχους του μονοπατιού. Για να επιτευχθεί η ενεργοποίηση του μονοπατιού με ακρίβεια στα διάφορα κύτταρα, εκτός από μεταγραφική ρύθμιση, τα διάφορα συστατικά του μονοπατιού υπόκεινται και σε μετα-μεταφραστική ρύθμιση, όπως πρωτεόλυση, γλυκοζυλίωση και ουβικουϊτινυλίωση. Στη συγκεκριμένη εργασία μελετήθηκε στη Δροσόφιλα ο ρόλος των δεσμευτών του N, Dl και Ser και των Ε3 λιγασών ουβικουϊτίνης Neuralized (Neur) Mind Bomb1 (Mib1) στη σηματοδότηση. Στο πρώτο μέρος της εργασίας, μελετήθηκε το γονίδιο neur, το οποίο κωδικοποιεί μία Ε3 λιγάση ουβικουϊτίνης τύπου RING, αλλά ο ακριβής στόχος του κατά τη σηματοδότηση παρέμενε άγνωστος. Δείχθηκε ότι το Neur είναι μια μεμβρανική κυτταροπλασματική πρωτεΐνη, η οποία στοχεύει το Dl και προκαλεί την ενδοκύττωση και αποικοδόμησή του, με τρόπο που εξαρτάται από το μοτίβο RING. Σε μεταλλαγές απώλειας λειτουργίας του neur εμποδίζεται η ενδοκύττωση του Dl, ενώ σε εκτοπική έκφρασή του ενισχύεται η ενδοσωμική κατανομή του. Επιπλέον, το neur δρα μη αυτόνομα στη σηματοδότηση Ν (παίζει ρόλο στο κύτταρο που αποστέλλει το σήμα και όχι σε αυτό που το δέχεται) και ενισχύει τη σηματοδοτική ικανότητα του Dl. Στη συνέχεια, μελετήθηκε ο ρόλος των δεσμευτών του Ν στην πλευρική αναστολή και δείχθηκε ότι το Dl και το Ser δρουν συνεργατικά κατά την διαδικασία του καθορισμού των μακροχαιτών (σε αντίθεση με την μέχρι τώρα πεποίθηση ότι μόνο το Dl είναι απαραίτητο) και η μεταγραφική τους ρύθμιση δεν είναι απαραίτητη. Επιπλέον, δείχθηκε ότι και οι δύο δεμευτές του Ν χρειάζονται Neur για να δράσουν και το τελευταίο έχει την ίδια επίδραση και στα δύο μόρια: αλληλεπιδρά φυσικά και με τους δύο και προκαλεί την ενδοκύττωσή τους. Επιπλέον, χαρακτηρίσαμε μία νέα Ε3 λιγάση ουβικουϊτίνης, την Mind bomb1 (Mib1) για τους δεσμευτές του Ν. Δείξαμε ότι οι δύο λιγάσες ουβικουϊτίνης Neur και Mib1 έχουν μερικώς πλεονάζουσα δράση στην πλευρική αναστολή. Στην επαγωγή του περιθωρίου του φτερού το Mib1 απαιτείται, επειδή το Neur δεν εκφράζεται παντού στο φτερό, αλλά μόνο στις προνευρικές περιοχές. Η ανάγκη για λιγάσες ουβικουϊτίνης μας οδηγεί σε ένα μοντέλο, στο οποίο η ουβικουϊτινυλίωση και η ενδοκύττωση των δεσμευτών του Ν απαιτείται για σηματοδότηση. Επίσης, στη συγκεκριμένη εργασία αναλύθηκε με μεγάλη λεπτομέρεια ο ρόλος του ελλειμματικού μορίου NeurΔR, από το οποίο απουσιάζει το RING μοτίβο, το οποίο είναι σημαντικό για τη δραστικότητα Ε3 λιγάσης. Το μόριο αυτό δεν έχει πάντοτε αρνητική δράση στη σηματοδότηση. Αντιθέτως, έχει την ικανότητα να προωθεί την αποστολή του σήματος, αλλά εμποδίζει τη λήψη του. Από τα παραπάνω μπορούμε να υποθέσουμε ότι το Neur μπορεί να έχει διπλό ρόλο, τόσο στην αποστολή, όσο και στη λήψη του σήματος (ελαττώνει τη cis-αρνητική δράση των δεσμευτών). Στην πρώτη του δράση (αποστολή), το NeurΔR συνεργάζεται με το Mib1, καθώς η αποστολή του σήματος αναστέλλεται πλήρως, όταν απουσιάζει το δεύτερο.
|
Ο ρόλος των DSL πρωτεϊνών και των λιγασών ουβικουϊτίνης neuralized και Mind bomb 1 στη σηματοδότηση Notch
