Odwrócona formina 2 (INF2) koduje członka diafanicznej podrodziny formin białek. Mutacje w INF2 powodują u ludzi chorobę nerek charakteryzującą się ogniskowym i segmentalną stwardnieniem kłębuszków nerkowych. Mutacje powodujące chorobę występują tylko w diaphanous inhibitory domain (DID), co sugeruje specyficzną rolę tej domeny w patogenezie choroby. patogenezie choroby. W drożdżowym badaniu dwuhybrydowym zidentyfikowaliśmy diaphanous autoregulatory domains (DADs) of the mammalian diaphanous-related mDia1, mDia2 i mDia 3 jako partnerów oddziałujących z INF2_DID. Te mDias są efektorami z rodziny Rho, które regulują dynamikę aktyny. Potwierdziliśmy in in vitro wiązanie INF2_DID/mDia_DAD za pomocą testów biochemicznych, potwierdziliśmy in vivo interakcję tych domen białkowych poprzez koimmunoprecypitację i zaobserwowaliśmy kolokalizację INF2 i mDias w podocytach kłębuszkowych. Zbadaliśmy wpływ wpływ tej interakcji INF2_DID/mDia_DAD na polimeryzację aktyny, w której pośredniczy mDia polimeryzację aktyny i aktywację czynnika odpowiedzi surowicy (SRF). Odkryliśmy, że interakcja INF2_DID z mDia_DAD hamowała polimeryzację aktyny za pośrednictwem mDia, aktywowaną przez Rho polimeryzację aktyny, a także zmiany transkrypcyjne genów reagujących na SRF. Podobne testy wykorzystujące chorobotwórcze mutacje E184K i R218Q w INF2_DID wykazały zmniejszony wpływ na aktywację SRF i transkrypcję genów. Wiązanie INF2_DID do mDia_DAD może służyć jako negatywny mechanizm regulacyjny dla mDias w procesach komórkowych zależnych od aktyny. Skutki chorobotwórczych mutacji INF2 sugerują ważną rolę tego białka i jego interakcji z innymi forminami w modulowaniu kłębuszków nerkowych. forminami w modulowaniu fenotypu i funkcji podocytów kłębuszkowych. --- Diaphanous related formins (DRFs) są częścią rodziny białek forminowych, które kontrolują morfogenezę, różnicowanie embrionalne, cytokinezę i polaryzację komórek. polaryzację komórek. DRF organizują cytoszkielet w komórkach eukariotycznych poprzez interakcję z określonymi członkami rodziny małych GTPaz Rho, w tym Rho, Rac i Cdc42. Jest to najlepiej zrozumiałe w przypadku Rho, który przekazuje sygnały do cytoszkieletu aktyny cytoszkieletu aktyny poprzez współpracę efektora DRF mDia z ROCK (kinazą związaną z Rho). Tutaj pokazujemy, że konstytutywnie aktywna forma DRF FHOD1 (formin homology 2 domain containing 1) wiąże się z F-aktyną w NIHH. z F-aktyną w komórkach NIH3T3, powodując tworzenie grubych włókien aktyny. Zmiany cytoszkieletu indukowane przez FHOD1 korelowały z indukcją transkrypcji elementu odpowiedzi na surowicę transkrypcji elementu odpowiedzi na surowicę i były mediowane przez domeny homologii forminy 1 i 2 FHOD1. Efekty indukowane przez FHOD1 wymagały aktywności kaskady Rho-ROCK która jest ukierunkowana na poziomie poniżej Rho przez DRF. Jednakże, gdy zajęto się funkcjonalną interakcją FHOD1 z poszczególnymi GTPazami, Rac ale nie Rho lub Cdc42 wiązały się z FHOD1 w komórkach i indukowały jego rekrutację do filamentów aktynowych i lamellipodii/rufli błonowych. Ponadto aktywowany FHOD1 zakłócał tworzenie lamellipodii. Wyniki te wskazują, że FHOD1 działa jako efektor Rac w rearanżacjach aktyny i regulacji transkrypcji i może stanowić ogniwo dla zależnej od Rac aktywacji kaskady Rho. --- Białka forminowe regulują cytoszkielety aktyny i mikrotubul, a także kontrolują aktywność czynnika transkrypcyjnego SRF poprzez wyczerpanie puli G-aktyny. Chociaż konserwowane domeny homologii forminy 2 (FH2) białek mDia1 i forminy Bni1 mogą nukleować polimeryzację aktyny in vitro, aktywność innych domen innych domen FH2 i związek między polimeryzacją aktyny a reorganizacją mikrotubul. a reorganizacją mikrotubul były kontrowersyjne. Pokazujemy, że podobnie jak w przypadku domeny mDia1 FH2, domeny FH2 mDia2 i ld są wystarczające do aktywacji SRF aktywacji SRF in vivo. Demonstrujemy, że mutant mDia1 jest wadliwy dla rearanżacji mikrotubul in vivo jest również wadliwy w aktywacji SRF in vivo, jak również jak również polimeryzacji aktyny in vitro i że domena FH2 mDia2 promuje polimeryzację aktyny in vitro. polimeryzację aktyny in vitro. Stosując koimmunoprecypitację, wykazaliśmy, że mDia1 jest oligomeryczna w swoim nieaktywnym stanie autoinhibicji in vivo, że aktywne domeny mDia1 i mDia2 FH2 tworzą homo-, ale nie hetero-oligomery in vivo, oraz że oligomeryzacja jest zniesiona przez inaktywację delecji FH2 i mutacje punktowe. Niemniej jednak, nieaktywne mutanty domeny mDia1 FH2 zachowują zdolność do zakłócania z komórkową aktywnością mDia. Nasze wyniki pokazują, że samoligomeryzacja jest niezbędna do aktywacji SRF in vivo i montażu F-aktyny in vitro i zapewniają silne wsparcie dla ostatnich modeli strukturalnych domeny FH2. --- W migrujących komórkach adherentnych, takich jak fibroblasty i komórki śródbłonka, centrum organizacji mikrotubul (MTOC) centrum organizujące mikrotubule (MTOC) reorientuje się w kierunku krawędzi wiodącej [1-3]. Reorientacja MTOC zmienia położenie Golgiego w kierunku przodu komórki [1] i przyczynia się do migracji kierunkowej [4]. Mechanizm reorientacji MTOC i jego związek z tworzeniem stabilizowanych mikrotubul (MT) w krawędzi krawędzi wiodącej, która występuje jednocześnie z reorientacją MTOC [3], jest nieznany. Pokazujemy, że surowica i lipid surowicy, kwas lizofosfatydowy (LPA), zwiększały poziomy GTP Cdc42 i wyzwalały reorientację MTOC w pozbawionych surowicy zranionych monowarstwach fibroblastów 3T3. Cdc42, ale nie Rho lub Rac, był zarówno wystarczające i niezbędne do reorientacji MTOC stymulowanej przez LPA. REORIENTACJA MTOC była niezależna od indukowanych przez Cdc42 zmian w aktynie i nie była blokowana przez cytochalazynę D. Zahamowanie dyneiny lub dynaktyny blokowało stymulowane przez LPA i Cdc42 MTOC. reorientację MTOC stymulowaną przez Cdc42. LPA stymuluje również szlak Rho/mDia, który selektywnie stabilizuje MT na krawędzi wiodącej [5, 6]; jednak aktywatory i inhibitory aktywatory i inhibitory reorientacji MTOC i stabilizacji MT wykazały, że każda odpowiedź była regulowana niezależnie. Wyniki te ustanawiają szlak sygnałowy LPA/Cdc42 który reguluje reorientację MTOC w sposób zależny od dyneiny. MTOC i stabilizacja MT działają na polaryzację macierzy MT w migrujących komórkach. migrujących komórkach, jednak procesy te działają niezależnie i są regulowane przez oddzielne szlaki sygnałowe GTPaz z rodziny Rho. --- Rho jest członkiem związanej z Ras rodziny białek wiążących GTP o małej masie cząsteczkowej. Rho działa jako przełącznik molekularny, przemieszczając się między nieaktywną formą związaną z GDP a aktywną formą związaną z GTP. a aktywną formą związaną z GTP. Rho bierze udział w ruchliwości komórek, adhezji komórek i cytokinezy poprzez reorganizację cytoszkieletu aktyny. aktyny. Oprócz tego, Rho reguluje również indukowaną przez Ras transformację, aktywację transkrypcji i progresję cyklu komórkowego. Te działania poprzez sygnalizację Rho są pośredniczone przez dalsze efektory Rho. Kilka domniemanych efektorów Rho, w tym ROCK i mDia, zostało wyizolowanych na podstawie na podstawie ich selektywnego wiązania z formą Rho związaną z GTP. Wśród nich, rodzina Rodzina kinaz białkowych serynowo-treoninowych związanych z Rho inaktywuje fosfatazę miozyny i czynnik depolimeryzacji aktyny (cofilin/Destrin), aby indukować stabilizację nitkowatej aktyny i wzrost kurczliwości opartej na aktomiozynie. mDia wiąże profilinę prawdopodobnie w celu promowania polimeryzacji aktyny. Tak więc, te efektory powinny działać w organizacji cytoszkieletu aktyny. Ponadto, analizy z wykorzystaniem specyficznego inhibitora ROCK Y-27632 sugerują, że że szlak Rho-ROCK działa w skurczach mięśni gładkich naczyń krwionośnych i jest zaangażowany w transformację komórek nowotworowych. jest zaangażowany w transformację komórek złośliwych oraz inwazję guza i przerzuty. --- RhoA jest jednym z lepiej zbadanych członków rodziny małych GTPaz Rho. GTPazy, gdzie jest najłatwiej rozpoznawalny ze względu na swój wkład w kurczliwość aktyna-miozyna i tworzenie włókien stresowych. kurczliwość i tworzenie włókien naprężeniowych. W związku z tym funkcja RhoA podczas migracji komórek została przeniesiona do tylnej części komórki, gdzie pośredniczy w retrakcję krawędzi spływu. Jednakże, RhoA może również pośredniczyć w w tworzeniu lameli i pękanie błony, sugerując w ten sposób aktywną rolę w wypukłościach błony na rolę w wypukłościach błony na przedniej krawędzi. Wraz z pojawieniem się fluorescencyjnego transferu energii rezonansowej (FRET) opartego na reporterach aktywności Rho, RhoA wykazano, że jest aktywny na krawędzi wiodącej migrujących komórek, gdzie poprzedza aktywację Rac i Cdc42. Obserwacje te wykazują niezwykłą wszechstronność sygnalizacji RhoA, ale sposób, w jaki funkcja RhoA może przełączać się między skurczem i wypukłością pozostaje zagadką. Niniejszy przegląd podkreśla najnowsze postępy dotyczące tego, w jaki sposób współpraca efektora Rho Rhotekin i S100A4 hamuje wytwarzanie włókien naprężeniowych, umożliwiając tworzenie blaszek za pośrednictwem RhoA. --- Białka mDia są ssaczymi homologami Drosophila diaphanous i należą do rodziny białek forminowych. białek z rodziny formin, które katalizują zarodkowanie i polimeryzację aktyny. Chociaż białka z rodziny formin gatunków innych niż ssaki, takie jak Drosophila diaphanous są niezbędne w cytokinezie, to czy i jak białka mDia funkcjonują w cytokinezie pozostają nieznane. Tutaj pozbawiliśmy każdą z trzech izoform mDia w komórkach NIH 3T3 poprzez interferencję RNA i zbadaliśmy tę kwestię. Pozbawienie mDia2 selektywnie zwiększyło liczbę komórek dwujądrowych, co zostało skorygowane przez mDia2 gromadzi się w bruździe rozszczepienia podczas anafazy. bruździe podziałowej podczas anafazy do telofazy i koncentruje się w ciele środkowym pod koniec cytokinezy. pod koniec cytokinezy. Zubożenie mDia2 indukowało skurcz w nieprawidłowych miejscach dzielących się komórek, gdzie składniki pierścienia kurczliwego, takie jak RhoA, miozyna, anilina i fosforylowany ERM. Leczenie blebistatyną hamowało nieprawidłowy skurcz, korygowało lokalizację powyższych składników, i ujawniło, że ilość F-aktyny w regionie równikowym podczas anafazy/telofazy była znacząco zmniejszona z mDia2 RNAi. Wyniki te pokazują, że mDia2 jest niezbędna w cytokinezie komórek ssaków i że F-aktyna indukowana przez mDia2 tworzy rusztowanie dla pierścienia kurczliwego i utrzymuje jego pozycję w środku podziału. jego pozycję w środku dzielącej się komórki. --- Rho, członek rodziny małych białek G Rho, reguluje tworzenie się włókien stresowych i zrostów ogniskowych w różnych typach hodowanych komórek. My Zbadaliśmy tutaj działania ROCK i mDia, z których oba zostały zidentyfikowane jako przypuszczalne cząsteczki docelowe Rho, w Madin-Darby psich komórek nerkowych. Dominujący aktywny mutant RhoA indukował powstawanie równoległych włókien stresowych i ogniskowych adhezji. równoległych włókien naprężeniowych i zrostów ogniskowych, podczas gdy dominujący aktywny mutant ROCK indukował tworzenie gwiaździstych włókien naprężeniowych i zrostów ogniskowych, oraz dominujący aktywny mutant mDia indukował słabe tworzenie równoległych włókien naprężeniowych bez wpływu na tworzenie się zrostów ogniskowych. W obecności C3 ADP-rybozylotransferazy dla Rho, dominujący aktywny mutant ROCK indukował tworzenie gwiaździstych włókien naprężeniowych i zrostów ogniskowych, podczas gdy dominujący aktywny mutant aktywny mutant mDia indukował jedynie rozproszoną lokalizację włókien aktyny. Wyniki te wskazują, że ROCK i mDia wykazują odmienne działanie w reorganizacji cytoszkieletu aktyny. reorganizacji cytoszkieletu aktynowego. Dominujący ujemny mutant ROCK lub mDia hamował tworzenie włókien naprężeniowych i ogniskowych zrostów, wskazując, że zarówno ROCK, jak i mDia są niezbędne do tworzenia włókien stresu włókien stresowych i zrostów ogniskowych. Co więcej, inaktywacja i reaktywacja zarówno ROCK i mDia były niezbędne do indukowanego 12-O-tetradekanoiloforbol-13-octanem demontażu i ponownego montażu, odpowiednio, włókien naprężeniowych i zrostów ogniskowych. Morfologie włókien naprężeniowych i zrostów ogniskowych w komórkach eksprymujących zarówno dominujące aktywne mutanty ROCK, jak i mDia nie były identyczne z tymi indukowane przez dominujący aktywny mutant Rho. Wyniki te wskazują, że przynajmniej przynajmniej ROCK i mDia działają kooperatywnie jako cząsteczki docelowe Rho w indukowanej przez Rho reorganizacji cytoszkieletu aktynowego. --- Ruch komórek jest napędzany przez skoordynowaną regulację reorganizacji cytoszkieletu poprzez GTPazy Rho w następstwie integryny i sygnalizacji receptora czynnika wzrostu receptorów wzrostu. Donieśliśmy, że mDia, docelowe białko Rho, oddziałuje z Src i DIP. Tutaj pokazujemy, że DIP wiąże się z p190RhoGAP i Vav2, i że DIP jest fosforylowany przez Src i pośredniczy w fosforylacji p190RhoGAP i Vav2 po stymulacji EGF. Kiedy endogenny DIP był hamowany przez ekspresję dominująco-ujemnych mutantów DIP lub siRNA, fosforylacja p190RhoGAP i Vav2 po stymulacji EGF była zmniejszona, a indukowana przez EGF organizacja aktyny organizacja, dystrybucja p190RhoGAP i Vav2 oraz ruch komórek były ruch komórek. Dlatego DIP wydaje się przenosić kompleks trzech białek z cytozolu pod błonę, a te trzy białka z kolei mogą być fosforylowane przez Src. fosforylowane przez Src. DIP inaktywował Rho i aktywował Rac po stymulacji EGF we frakcji błonowej. W ten sposób DIP działa jako cząsteczka regulatorowa powodując zależną od kinazy Src modulację sprzężenia zwrotnego GTPaz Rho poniżej Rho-mDia po stymulacji EGF i odgrywa ważną rolę w ruchliwości komórek. --- Zależna od kształtu komórki kontrola progresji cyklu komórkowego leży u podstaw przestrzennego różnice wzrostu, które napędzają morfogenezę tkanek, ale niewiele wiadomo o tym, jak zniekształcenie komórek wpływa na biochemiczną maszynerię sygnalizacyjną, która jest odpowiedzialną za kontrolę wzrostu. Tutaj pokazujemy, że GTPaza z rodziny Rho, RhoA, przekazuje "sygnał kształtu komórki" do mechanizmu cyklu komórkowego w ludzkich komórkach śródbłonka naczyń włosowatych. komórek śródbłonka naczyń włosowatych. Komórki gromadzące p27(kip1) i zatrzymane w środkowej fazie G(1) gdy rozprzestrzenianie się było hamowane przez ograniczoną adhezję macierzy zewnątrzkomórkowej, podczas gdy konstytutywnie aktywna RhoA zwiększała ekspresję białka F-box Skp2 wymaganego do zależnej od ubikwitynacji degradacji p27(kip1) i przywróconego G(1) w tych komórkach. Badania z dominująco-ujemnymi i konstytutywnie aktywnymi formami mDia1, efektora RhoA i farmakologicznym inhibitorem ROCK. farmakologicznym inhibitorem ROCK, innego celu RhoA, ujawniły, że RhoA promował progresję G (1) poprzez zmianę równowagi aktywności między tymi dwoma efektorami niższego szczebla. Dane te wskazują, że białka sygnałowe, takie jak mDia1 i ROCK, które uważa się za zaangażowane głównie w przebudowę cytoszkieletu cytoszkieletu, pośredniczą również w regulacji wzrostu komórek poprzez sprzężenie kształtu komórki z maszynerią cyklu komórkowego na poziomie z cyklem komórkowym na poziomie transdukcji sygnału. --- CEL: Porównanie komunikacji w triadycznych (trzyosobowych) i diadycznych (dwuosobowych) (dwuosobowych) wywiadów medycznych ze starszymi pacjentami oraz określenie wpływu obecności trzeciej osoby na relację lekarz - starszy pacjent. PROJEKT: Dopasowana próba diadycznych i triadycznych ambulatoryjnych wizyt lekarskich. ambulatoryjnych wizyt lekarskich. Nagrania zostały zakodowane za pomocą systemu Multi-dimensional Interaction Analysis (MDIA). MIEJSCE BADANIA: Szpitalna praktyka grupowa podstawowej opieki zdrowotnej w dużej miejskiej miejskiej instytucji dydaktycznej. UCZESTNICY: Pacjenci w wieku 60 lat i starsi, którzy odbyli swoją pierwszą wizytę u lekarzy badanych lekarzy. W próbie 96 pierwszych wizyt lekarskich nagranych na taśmie audio, 15 spotkań obejmowało trzy osoby. Te 15 przypadków zostało dopasowanych do 15 wywiadów diadycznych pod względem płci i rasy pacjenta oraz płci i rasy lekarza. lekarza. GŁÓWNE MIARY WYNIKÓW: Treść, procesy interakcyjne oraz specyficzny język i zachowania komunikacyjne i zachowania komunikacyjne starszych pacjentów, lekarzy i osób trzecich podczas spotkania medycznego, mierzone przez system MDIA. WYNIKI: Konkretna treść i jakość procesów interakcyjnych lekarzy nie miała wpływu obecność osoby trzeciej. Jednak starsi pacjenci starsi pacjenci poruszali mniej tematów we wszystkich obszarach treści (medycznych, osobistych nawyków, psychospołecznych i relacji lekarz-pacjent) w triadach niż w diadach. Ogólnie rzecz biorąc, pacjenci byli mniej responsywni (tj. jakość ich pytań, informowania i wsparcia była gorsza) na tematy poruszane przez pacjentów w triadach niż w diadach. Pacjenci byli oceniani jako mniej asertywni i ekspresyjni, a także mniej wspólnego podejmowania decyzji i wspólnego śmiechu w triadach niż w diadach. Pacjenci byli często wykluczani z rozmów podczas wizyt, w których obecna była trzecia osoba. osoba była obecna. WNIOSKI: Obecność trzeciej osoby w spotkaniu medycznym zmienia dynamikę interakcji starszych pacjentów. dynamikę interakcji podczas wywiadów medycznych ze starszymi pacjentami i może wpływać na i może wpływać na rozwój opartej na zaufaniu i skutecznej relacji między lekarzem a starszym pacjentem. --- Filopodia to dynamiczne, bogate w aktynę wypukłości na powierzchni komórki, zaangażowane w migrację komórek migracji, prowadzeniu aksonów i gojeniu ran. RhoGTPaza Cdc42 generuje filopodia poprzez IRSp53, wielodomenowe białko, które łączy procesy deformacji błony plazmatycznej deformacji błony plazmatycznej i dynamiki aktyny wymaganej do ich tworzenia w komórkach ssaków. komórkach ssaków. Domena Src homology 3 białka IRSp53 wiąże się z regulatorami aktyny Regulatory Mena, Eps8, WAVE1, WAVE2, mDia1 i mDia2. Pokazujemy, że mDia1 i WAVE2 współdziałają z IRSp53 tworząc filopodia. IRSp53 oddziałuje również bezpośrednio z tymi dwoma białkami w filopodiach, co zaobserwowano w badaniach FRET FRET. Pomiar tworzenia filopodiów przez obrazowanie poklatkowe żywych komórek ujawniły również, że pozbawienie komórek neuronalnych białka mDia1 lub WAVE2 zmniejsza zdolność IRSp53 do indukowania filopodii. W przeciwieństwie do tego, IRSp53 nie wydaje się współpracować z WAVE1 lub mDia2 w celu powstania tych struktur. Ponadto Ponadto, chociaż wszystkie trzy izoformy mDia są zdolne do indukowania filopodii, IRSp53 wymaga do tego tylko mDia1. Odkrycia te sugerują, że mDia1 i WAVE2 są ważnymi partnerami domeny Src homology 3 IRSp53 w tworzeniu filopodii. --- Białka z rodziny formin, w stanie aktywnym, tworzą struktury oparte na aktynie, takie jak włókna naprężeniowe. Mechanizmy ich aktywacji są jednak w dużej mierze nieznane, z wyjątkiem tego, że że mDia i blisko spokrewnione z nią forminy mogą być aktywowane przez bezpośrednie wiązanie małej GTPazy Rho lub Cdc42. Tutaj pokazujemy, że zależna od Rho kinaza białkowa ROCK fosforyluje C-końcowe reszty Ser1131, Ser1137 i Thr1141 białka domeny homologii forminy 1 (FHOD1), głównej śródbłonkowej forminy, która jest normalnie autoinhibitowana przez wewnątrzcząsteczkową interakcję między regionami N- i C-końcowymi regionami. Fosforylacja FHOD1 na trzech resztach w pełni w pełni zakłóca autoinhibicyjną interakcję, której kulminacją jest tworzenie włókien włókien. Wykazaliśmy również, że w komórkach śródbłonka naczyniowego trombina, substancja wazoaktywna substancja prowadząca do aktywacji Rho, wywołuje zarówno fosforylację FHOD1 fosforylację i tworzenie włókien naprężeniowych w sposób zależny od ROCK, oraz że Zubożenie FHOD1 przez interferencję RNA upośledza indukowane trombiną tworzenie włókien stresowych trombiny. Na podstawie tych ustaleń proponujemy nowy mechanizm aktywacji białek z rodziny białek z rodziny formin: ROCK, aktywowany przez ligandy receptora sprzężonego z białkiem G takie jak trombina, bezpośrednio fosforyluje FHOD1 w regionie C-końcowym, co powoduje, że formina ta staje się aktywna, co prowadzi do powstawania włókien naprężeniowych. --- Zbadaliśmy rolę promotorów nukleacji aktyny neuralnego białka zespołu Wiskotta-Aldricha (N-WASP) i WAV2 w odpowiedzi na protruzję komórek naskórka. (N-WASP) i WAVE2 w protruzji komórek w odpowiedzi na naskórkowy czynnik wzrostu (EGF), kluczowy regulator inwazji komórek rakowych. czynnik wzrostu naskórka (EGF), kluczowy regulator inwazji komórek rakowych. Stwierdziliśmy, że WAVE2 knockdown (KD) hamuje tworzenie lamellipod i zwiększa tworzenie filopod tworzenie filopodów, podczas gdy KD N-WASP nie ma żadnego wpływu. Jednak jednoczesne KD obu białek białek powoduje powstawanie dużych, postrzępionych wypukłości o właściwościach lamellipod właściwości i zwiększone tworzenie filopodów. Sugeruje to, że inna aktywność działa w komórkach rakowych w odpowiedzi na EGF. A formina związana z Diaphanous u ssaków, mDia1, lokalizuje się w postrzępionych wypukłościach w komórkach z podwójną KD. Konstytutywnie aktywna mDia1 odtworzyła fenotyp, podczas gdy inhibicja mDia1 blokowała powstawanie tych wypukłości. Zwiększoną aktywność RhoA, która stymuluje zarodkowanie mDia1, zaobserwowano w komórkach N-WASP/WAVE2 KD i wykazano, że jest ona wymagana dla fenotypu N-WASP/WAVE2 KD fenotypu. Dane te pokazują, że skoordynowana regulacja między rodziną WASP i białkami mDia kontroluje równowagę między aktywnością wypustek blaszkowatych i lamellipodialnych aktywnością wypukłości. --- Makrofagi, komórki dendrytyczne i neutrofile wykorzystują fagocytozę do wychwytywania i usuwania inwazyjnych patogenów. usuwania inwazyjnych patogenów. Proces ten jest wyzwalany przez interakcję ligandów ligandów na powierzchni patogenów ze specyficznymi receptorami fagocytarnymi, w tym receptorami immunoglobulin (FcR) i dopełniacza C3bi (CR3) (integryna alfa(M)beta2, Mac1). Zlokalizowany zespół włókien aktyny, który działa jako siła jako siła napędowa do pochłaniania cząstek jest kontrolowane przez małe GTPazy z rodziny Rho. . RhoA reguluje fagocytozę, w której pośredniczy CR3, poprzez mechanizm, który jest nadal niejasny. niejasny. Forminy związane z Diaphanous (mDia) ssaków uczestniczą w generowaniu generowaniu zróżnicowanego zestawu zdarzeń remodelowania aktyny za RhoA i mDia1 jest rekrutowana wokół kulek pokrytych fibronektyną w sposób zależny od RhoA w fibroblastach. fibroblastach. Tutaj postanowiliśmy zbadać, czy białka mDia są zaangażowane w fagocytozę, w której pośredniczy CR3 w makrofagach. Pokazujemy, że efektor RhoA mDia1 jest rekrutowany wcześnie podczas fagocytozy za pośrednictwem CR3 i kolokalizuje się z spolimeryzowaną aktyną w kubku fagocytarnym. Zakłócanie aktywności mDia hamuje hamuje fagocytozę, w której pośredniczy CR3, a jednocześnie nie ma wpływu na fagocytozę, w której pośredniczy FcR. Wyniki te wskazują na nową funkcję białek mDia w regulacji polimeryzacji aktyny podczas polimeryzacji aktyny podczas fagocytozy, w której pośredniczy CR3. --- Jednokomórkowy ludzki pasożyt Entamoeba histolytica posiada dynamiczny cytoszkielet aktyny cytoszkielet niezbędny dla jego jelitowej i ogólnoustrojowej patogenności. Genom E. histolytica koduje kilka GTPaz z rodziny Rho, o których wiadomo, że regulują dynamikę cytoszkieletu. dynamikę cytoszkieletu. EhRho1, pierwszy zidentyfikowany członek rodziny, był jest niewrażliwy na specyficzny dla GTPazy Rho egzoenzym C3 Clostridium botulinum, podnosząc możliwość, że może to być błędnie sklasyfikowany członek rodziny Ras. Tutaj, przedstawiamy struktury krystaliczne EhRho1 zarówno w stanie aktywnym, jak i nieaktywnym. EhRho1 jest aktywowany przez konserwatywny mechanizm przełączający, ale różni się od ssaków GTPazy Rho ssaków nie posiadają charakterystycznej helisy wstawki Rho. EhRho1 angażuje homologa mDia, EhFormin1, sugerując rolę w pośredniczeniu w stymulowanej surowicą reorganizacji aktyny reorganizacji aktyny i tworzeniu mikrotubul podczas mitozy. EhRho1, ale nie konstytutywnie aktywny mutant konstytutywnie aktywny mutant, oddziałuje z nowo zidentyfikowanym EhRhoGDI w sposób sposób zależny od prenylacji. Ponadto, konstytutywnie aktywny EhRho1 indukuje tworzenie włókien naprężeniowych aktyny w fibroblastach ssaków, identyfikując je w ten sposób jako funkcjonalną GTPazę z rodziny Rho. EhRho1 wykazuje szybkie tempo wymiany nukleotydów w stosunku do w stosunku do GTPaz Rho ssaków ze względu na charakterystyczny przełącznik jeden resztę izoleucyny przypominającą konstytutywnie aktywną mutację F28L w Cdc42, która w przypadku tego ostatniego białka jest wystarczająca do transformacji komórkowej. transformacji. Niezachowane, oddziałujące z nukleotydami reszty w EhRho1, ujawnione przez modele struktury krystalicznej, zaobserwowano, że przyczyniają się do moderujący wpływ na szybką spontaniczną wymianę nukleotydów. Łącznie, obserwacje te wskazują, że EhRho1 jest bona fide członkiem rodziny GTPaz Rho Rho, aczkolwiek z unikalnymi aspektami strukturalnymi i funkcjonalnymi w porównaniu z GTPazami Rho ssaków. --- Podgrupa GTPaz Rho składająca się z RhoA, RhoB i RhoC indukuje specyficzny typ cytoszkieletu aktynowego i pełni różnorodne funkcje. specyficzny rodzaj cytoszkieletu aktynowego i pełnią różnorodne funkcje w komórce. mDia i ROCK są efektorami Rho pośredniczącymi w działaniu Rho na cytoszkielet aktyny. cytoszkieletu aktynowego; mDia wytwarza filamenty aktyny przez zarodkowanie i polimeryzację, a ROCK aktywuje miozynę do ich sieciowania w celu indukcji wiązek aktomiozyny i aktyny i kurczliwości. mDia jest potencjalnie związana z aktywacją Rac i tworzeniem fal błonowych poprzez fosforylację indukowaną przez c-Src białek ogniskowej adhezji, a ROCK antagonizuje to działanie mDia. W ten sposób komórka morfogeneza, adhezja i ruchliwość mogą być określone przez równowagę między aktywnością mDia i ROCK. mDia i ROCK. Chociaż same w sobie nie są onkogenami, nadekspresja RhoA i RhoC często występuje w nowotworach klinicznych, a RhoC był wielokrotnie identyfikowany jako gen związany z przerzutami. Szlak Szlak Rho-ROCK jest powiązany z transformacją za pośrednictwem Ras, ameboidalnym ruch komórek nowotworowych w trójwymiarowej macierzy i transmigrację komórek nowotworowych przez mezotelium. komórek nowotworowych przez monowarstwę mezotelialną. Z drugiej strony, szlak Rho-mDia1 jest zaangażowany w przebudowę ogniskowych zrostów i migrację komórek nowotworowych za pośrednictwem Src. migracji komórek nowotworowych. Istnieje również wskazanie, że szlak Rho inny niż niż ROCK jest zaangażowany w indukcję podosomu i regulację metaloproteaz macierzy za pośrednictwem Src. metaloproteaz macierzy. Tak więc, Rho pośredniczy w różnych fenotypach złośliwej transformacji transformacji przez Ras i Src za pośrednictwem swoich efektorów, ROCK i mDia. --- Rho jest członkiem spokrewnionej z Ras rodziny małocząsteczkowych białek wiążących GTP i działa jako przełącznik molekularny, przemieszczając się między związaną z GDP a aktywną formą związaną z GTP. Komórkowe funkcje Rho zostały badane na dwa sposoby; jednym z nich jest ekspresja lub mikroiniekcja konstytutywnie aktywnych mutantów Rho w komórkach w celu zidentyfikowania aktywnego fenotypu Rho, a drugi to wykorzystanie egzoenzymu botulinowego C3, który specyficznie ADP-rybozyluje i inaktywuje Rho w komórkach, aby poznać fenotypy inaktywacji Rho. Analizy te ujawniły, że Rho bierze udział w adhezji i ruchliwości komórek do podłoża, skurczu komórek i cytokinezie poprzez i cytokinezy poprzez reorganizację aktynowego szkieletu i modulację jego aktywności. i modulację jego aktywności. W tych działaniach Rho pośredniczą efektory Rho. efektory Rho. Kilka domniemanych efektorów Rho zostało wyizolowanych na podstawie ich selektywnego wiązania z formą Rho związaną z GTP. Wśród nich znajduje się rodzina ROCK rodzina kinaz białkowych serynowo-treoninowych związanych z Rho inaktywuje kofilinę i fosfatazę miozyny, indukując stabilizację aktyny włóknistej i wzrost mDia wiąże profilinę, prawdopodobnie promując polimeryzację aktyny. polimeryzację aktyny. Zatem te efektory w połączeniu powinny działać w organizacji różnych form cytoszkieletu aktynowego. Ponadto, analizy z użyciem specyficznego inhibitora ROCK Y-27632 sugerują, że szlak szlak Rho-ROCK działa w skurczach mięśni gładkich naczyń i oskrzeli w różnych warunkach patologicznych i jest zaangażowany w złośliwą transformację komórek transformację i inwazję guza oraz przerzuty. --- Rodzina striatyn ssaków składa się z trzech białek: striatyny, autoantygenu jądrowego S/G2 i zinediny. autoantygen i zinedina. Członkowie rodziny Striatin nie mają wewnętrznej aktywności katalitycznej aktywności katalitycznej, ale raczej funkcjonują jako białka rusztowania. Co ciekawe, organizują one wiele różnorodnych, dużych kompleksów sygnalizacyjnych, które uczestniczą w różnych procesach komórkowych. procesach komórkowych. Co więcej, wydają się być podjednostkami regulacyjnymi / celującymi dla głównej eukariotycznej serynowo-treoninowej fosfatazy białkowej 2A. Dodatkowo, członkowie rodziny striatin wiążą się z kinazami kinazy III centrum zarodkowego, jak również a także innymi nowymi składnikami, dzięki czemu zespoły te zyskały nazwę kompleksy fosfatazy i kinazy oddziałujące ze striatiną (STRIPAK). Ostatnio nastąpił nastąpił duży wzrost badań funkcjonalnych i mechanistycznych mających na celu zidentyfikowanie i zrozumienie roli STRIPAK i kompleksów podobnych do STRIPAK w procesach komórkowych wielu organizmów. Badania te pozwoliły zidentyfikować nowe STRIPAK i kompleksy podobne do STRIPAK i zbadały ich role w określonych szlakach sygnałowych. Łącznie wyniki tych badań wywołały zwiększone zainteresowanie kompleksami z rodziny striatyn, ponieważ ujawniły one role w sygnalizacji, kontroli cyklu komórkowego, apoptozie, transporcie pęcherzykowym, składaniu Golgiego Golgiego, polaryzacji komórek, migracji komórek, rozwoju neuronów i naczyń krwionośnych oraz funkcji serca. funkcji serca. Co więcej, kompleksy STRIPAK zostały powiązane z klinicznymi klinicznymi, w tym chorobami serca, cukrzycą, autyzmem i jamistością mózgu. mózgu. W tym przeglądzie omawiamy ekspresję, lokalizację i strukturę domeny białkowej strukturę domen białkowych członków rodziny striatyn. Następnie rozważamy różnorodne kompleksy tych białek i ich homologów w różnych organizmach, podkreślając to, co wiadomo na temat funkcji i regulacji. Na koniec badamy możliwą rolę kompleksów rodziny striatyn w chorobach, zwłaszcza w malformacjach jamistych mózgu. mózgu. --- Wykazano, że GTPazy Rho oraz dynamiczny montaż i demontaż filamentów aktyny odgrywają kluczową rolę zarówno w internalizacji, jak i przemieszczaniu wykazano, że odgrywają kluczową rolę zarówno w internalizacji, jak i przemieszczaniu receptorów czynników wzrostu. Podczas gdy wszystkie trzy ssaki związane z Diaphanous (mDia1/2/3) białka efektorowe GTPazy forminowej zostały zlokalizowane na endosomach. rola ich zarodkowania aktyny, wydłużania filamentów i / lub wiązania pozostaje słabo poznana w kontekście transportu wewnątrzkomórkowego. W badaniu dotyczącym funkcjonalny związek między RhoB, GTPazą, o której wiadomo, że wiąże się zarówno z wczesnymi i późnymi endosomami, a forminą mDia2, pokazujemy, że 1) RhoB i mDia2 oddziałują na endosomach; 2) aktywność GTPazy - zdolność do hydrolizy GTP do GDP - jest wymagana dla zdolności RhoB do regulowania dynamiki endosomów; i 3) dynamika aktyny kontrolowana przez RhoB i mDia2 jest niezbędna do transportu pęcherzyków. Badania te sugerują ponadto, że GTPazy Rho znacząco wpływają na aktywność formin z rodziny mDia w napędzaniu przebudowy błony komórkowej poprzez regulację dynamiki aktyny. --- Filopodia to dynamiczne, bogate w aktynę struktury przypominające palce, które wystają z błony komórkowej. błony komórkowej i odgrywają ważną rolę w migracji komórek i inicjacji neurytów i rozwoju neurytów. Białko substratowe receptora insuliny o masie 53 kDa (IRSp53) oraz Ssaki Diaphanous członkowie rodziny białek formin (mDia) są dwoma kluczowymi graczami w tworzeniu filopodii. w tworzeniu filopodii i neurytów. IRSp53 jest białkiem adaptorowym które działa na interfejsie błona:aktyna, łącząc deformację błony z polimeryzacją F-aktyny. Białka forminowe mDia mogą natomiast zarodkować i polimeryzować liniowe filamenty aktyny. polimeryzować liniowe włókna aktyny. Pojawiające się dowody genetyczne i biochemiczne wskazują, że istnieje wiele niezależnych ścieżek prowadzących do filopodium i tworzenia neurytów, ale dokładne składniki molekularne tych szlaków pozostają źle zdefiniowane. Niedawno zidentyfikowaliśmy białko zawierające domenę PDZ LIN7 jako nowy regulator IRSp53. Ponadto wykazaliśmy, że związek między tymi dwoma białkami jest wymagane do promowania tworzenia filopodii i neurytów niezależnie od białek forminy mDia, podkreślając nowe mechanizmy tworzenia filopodiów i neurytów. --- Wierzchołkowa powierzchnia nabłonka kanalików wydzielniczych jest dynamiczną domeną komórkową. gdzie ma miejsce masywny obrót błony podczas egzocytozy i następującej po niej endocytozy kompensacyjnej. Ten rozległy przepływ błon stwarza trudności w skuteczne kierowanie pęcherzyków wydzielniczych do wąskiej domeny wierzchołkowej. Zbadaliśmy zbadaliśmy, w jaki sposób filamenty aktynowe pośredniczą w procesie wydzielniczym w trzustce zewnątrzwydzielniczej trzustki, która produkuje i wydziela enzymy trawienne, które są odkładane w jelicie. do jelita. Pokazujemy, że wypełnione ładunkiem pęcherzyki wydzielnicze poruszają się po wiązkach liniowych kabli aktyny z ich obszarów przechowywania do błony wierzchołkowej mDia1, liniowy nukleator aktyny z rodziny Formin, został zidentyfikowany jako generator tych struktur. Aktywna forma mDia1 lokalizuje się na powierzchni wierzchołkowej, a wiązki mikrofilamentów, które tworzy, emanują z powierzchni apikalnej i rozciągają się do cytoplazmy, generując spolaryzowane ścieżki wydzielnicze. ścieżki wydzielania. Wiązki te zapewniają uporządkowany postęp egzocytozy, ponieważ celowanie wierzchołkowe pęcherzyków trzustkowych jest zagrożone w przypadku ich braku, a pęcherzyki pęcherzyki łączą się ze sobą, tworząc złożone, związane z błoną struktury wydzielnicze. --- Mysie forminy związane z diaphanous (mDias) są członkami rodziny białek forminowych. które nukleują polimeryzację aktyny, a następnie promują wydłużanie nitkowatej aktyny (F-aktyny) poprzez dodanie monomeru do szybko rosnących kolczastych końców. To zasugerowano, że mDias preferencyjnie rekrutują aktynę skompleksowaną z profiliną ze względu na ich bogate w prolinę domeny FH1. Podczas wydłużania filamentu, dimeryczne mDias pozostają przyczepione do kolczastych końców przez swoje domeny FH2, które tworzą antyrównoległą strukturę pierścieniową otaczającą kolczaste końce filamentu. Dimer domen mDia-FH2 zależy od ich N-końcowego lasso i łącznika (łącznik). Tutaj zbadaliśmy wpływ izolowanych domen FH2 na polimeryzację aktyny przy użyciu domeny mDia1-FH2 plus łącznika, a także rdzenia mDia1, mDia2 i mDia3 bez łącznika, poprzez mikroskopię elektronową po barwieniu negatywnym. mikroskopii elektronowej po barwieniu negatywnym. Analityczne ultrawirowanie wykazało, że rdzeniowe domeny FH2 mDia1 i mDia2 wykazywały niski stopień tworzenia dimerów, podczas gdy mDia3-FH2 minus złącze i mDia1-FH2 plus złącze łatwo dimeryzowały. Tylko rdzeń mDia3-FH2 był w stanie zarodkować polimeryzację aktyny. Jednak wszystkie testowane domeny rdzenia FH2 dekorowały i wiązały F-aktynę, jak wykazano w mikroskopii elektronowej po barwieniu negatywnym. Aktywność wiązania była najwyższa dla mDia3-FH2, zmniejszona dla mDia2-FH2 i dalej zmniejszona dla mDia1-FH2. Domena mDia1-FH2 plus łącznik indukowały polimeryzację aktyny również pod nieobecność profiliny. pod nieobecność profiliny, ale nie indukowała deformacji i wiązania F-aktyny. wiązania. Sprawdziliśmy również, czy mDia1-FH2 jest w stanie repolimeryzować aktynę w kompleksie z różnymi białkami stabilizującymi w kompleksie z różnymi białkami stabilizującymi aktyny globularne. Uzyskane dane wykazały, że mDia1-FH2 indukował repolimeryzację aktyny tylko z kompleksu aktyna/kofilina-1, ale nie w kompleksie z czynnikiem depolimeryzującym aktynę, gelsoliną segment 1, białkiem wiążącym witaminę D lub deoksyrybonukleazą I. --- GTPazy Rho i ich dalsze efektory regulują zmiany w cytoszkielecie aktyny. które leżą u podstaw ruchliwości i adhezji komórek. Uczestniczą one również, z RhoA, w regulacji transkrypcji genów poprzez aktywację transkrypcji za pośrednictwem czynnika odpowiedzi na surowicę (SRF). aktywując transkrypcję za pośrednictwem czynnika odpowiedzi na surowicę (SRF) z elementu odpowiedzi na surowicę (SRE). Transkrypcja za pośrednictwem SRF jest również promowana przez kilka białek, które regulują polimeryzację lub stabilność aktyny. Wcześniej zidentyfikowaliśmy rodzinę fosfataz PP2C, POPX, które mogą defosforylować aktywowaną przez CDC42/RAC kinazę PAK i obniżać jej aktywność enzymatyczną i cytoszkieletową aktyny. My że POPX2 oddziałuje z białkiem forminowym mDia1 (DIAPH1). Ta interakcja jest wzmocniona, gdy mDia1 jest aktywowany przez RhoA. Wiązanie POPX2 do mDia1 lub do kompleksu zawierającego mDia znacznie zmniejsza zdolność mDia1 do aktywacji transkrypcji z SRE. Proponujemy, aby interakcja między mDia1 i POPX2 (PPM1F) służy do regulacji zarówno cytoszkieletu aktyny, jak i transkrypcji za pośrednictwem transkrypcji, w której pośredniczy SRF, oraz do łączenia ścieżek CDC42/RAC1 ze ścieżkami RhoA.
Do jakiej rodziny należą białka mDia?
Białka mDia należą do rodziny formin.