Rho белки: контроль актинового цитоскелета
Центральная роль белков Rho во всех изученных эукариотических клетках - это их контроль над актиновым цитоскелетом [ Hall, ea 1998 , Ridley, ea 1999 ]. В экспериментах с фибробластами была выработана классическая схема регуляции цитоскелета Rho-белками. LPA активирует серпентиновые рецепторы этих клеток, что приводит к образованию так называемых стрессовых фибрилл . Это толстые длинные сплетения актин-миозиновых филаментов, необходимые для плотного присоединения клеток к субстрату. Оказалось, что эффект LPA на стрессовые фибриллы можно воспроизвести, инъецируя в фибробласты активированную форму белка RhoА , Более того, LPA не вызывает образования стрессовых фибрилл, если RhoА неактивен [ Ridley, ea 1992 ]. Добавление к фибробластам другого активатора серпентиновых рецепторов , бомбезина , стимулирует образование ламеллоподий , которые необходимы для движения клеток. Такой же эффект имеет добавление факторов роста . Это действие бомбезина и факторов роста опосредуется активацией белка Rac1 [ Ridley, ea 1992 ]. Наконец, еще один лиганд серпентиновых рецепторов брадикинин вызывает образование пальцеобразных выростов клеточной мембраны, называемых филоподиями . Ключевым регулятором в образовании филоподий оказался белок Сdс42 [ Kozma, ea 1995 , Nobes, ea 1995 ]. Такое разнонаправленное действие белков Rho, Rac и Сdc42 на актиновый цитоскелет наблюдается и в других клетках, таких как тучные[ Norman, ea 1994 ] и эпителиальные клетки [ Ridley, ea 1995 ], макрофаги [ Alien, ea 1997 ] и нейроны [ Kozma, ea 1997 ]. В нейтрофилах, Rac, Rho и Сdс42 тоже активируются после стимуляции серпентиновых рецепторов [ Quinn, ea 1993 , Bokoch, ea 1994 , Benard, ea 1999 ]. Если сделать мембрану нейтрофилов проницаемой, полимеризацию актина в них можно вызывать добавлением fMLP или GTPгаммаS, негидролизуемого аналога GТР [ Therrien, ea 1989 , Redmond, ea 1994 ]. Этот процесс происходит при участии трехсубъединичных и малых G-белков [ Quinn, ea 1993 , Bokoch, ea 1994 , Benard, ea 1999 ]. В экспериментах с бесклеточной системой из цитозоля нейтрофилов было продемонстрировано, что эти малые G-белки принадлежат к семейству Rho, поскольку полимеризация актина предотвращалась добавлением RhoGDI и токсином B из Clostidium difficile , специфических ингибиторов Rho-белков [ Katanaev, ea 1998 ]. Имеются противоречивые данные о возможном участии Сdс42 в инициировании полимеризации актина в бесклеточной системе [ Katanaev, ea 1998 , Zigmond, ea 1997 ]. В то же время показано, что около половины полимеризации, вызываемой GТРгаммаS , может осуществляться за счет активации белка Rho [ Katanaev, ea 2000 ]. Известно, что ингибирование белка Rho токсином СЗ блокирует хемотаксис и адгезию нейтрофилов [ Stasia, ea 1991 , Laudanna, ea 1996 ]. Одна из мишеней белка Rho, - это Rho-киназа (ROCK, ROCK 1 или RОКа) [ Redowicz, ea 1999 ]. Rho-киназа содержится в нейтрофилах и необходима для их поляризации и хемокинеза [180]. С другой стороны, белок Rас2, который в нейтрофилах составляет более чем 96% всех изоформ Rac [ Heyworth, ea 1994 ], также играет важную роль в активации полимеризации актина и хемотаксиса хемоаттрактантами fMLP , IL-8 , и лейкотриеном В4 [ Roberts, ea 1999 ]. Эти данные были получены на мышах, лишенных гена Rac2 [ Daniels, ea 1999 ]. У людей, имеющих мутацию в гене Rас2 , также описан дефицит хемотаксиса нейтрофилов [ Ambruso, ea 2000 ]. Широко известные медиаторы белков Rac и Сdc42, так называемые киназы, активируемые р21 (р21-асtivated kinases, РАК , [ Ambruso, ea 2000 ]), после добавления к нейтрофилам хемоаттрактантов тоже активируются и быстро переносятся в ламеллоподии [ Huang, ea 1998 , Dharmawardhane, ea 1999 ]. Описанные выше данные в совокупности подчеркивают центральное значение белков семейства Rho во внутриклеточной передаче сигнала при хемотаксисе нейтрофилов и подтверждают результаты, полученные на других лейкоцитах[ Sanchez-Madrid, ea 1999 , Reif, ea 1998 ].
Смотрите также:
