Wie ein Enzym den Stammzellen sagt, wie sie sich teilen sollen

Wie ein Enzym den Stammzellen sagt, wie sie sich teilen sollen

Video: Gene steuern durch Gedanken?- Clixoom Science & Fiction (Kann 2020).

Anonim
Image

Miranda, ein Protein in Fruchtfliegen, das für das Schicksal einer Stammzelle von entscheidender Bedeutung ist, zu fahren, ist laut Biochemikern der University of Oregon nicht so komplex, wie Biologen dachten. Sie haben herausgefunden, dass ein Enzym (aPKC) allein steht und als Verkehrspolizist fungiert, der steuert, welche Straßen Tochterzellen nehmen werden.

"Überall dort, wo sich aPKC auf einer Zellrinde oder -membran befindet, ist es nicht Miranda", sagt Kenneth E. Prehoda, Professor in der chemischen Abteilung und Mitglied des Instituts für Molekularbiologie der UO. Wenn eine Stammzelle in Tochterzellen dupliziert wird, bleibt die Seite oder kortikale Domäne, die aPKC (atypische Proteinkinase C) enthält, eine Stammzelle, während die andere Domäne mit Miranda eine differenzierte Zelle wird, z. B. ein Neuron, das das Zentralnervensystem bildet .

Prehoda und Co-Autor Scott X. Atwood, der in Prehodas Labor studierte und kürzlich promovierte, beschreiben in der Zeitschrift Current Biology vom 12. Mai, wie der Mechanismus funktioniert.

Anstelle einer komplexen Kaskade von Protein-Deaktivierungsschritten, die viele Biologen angenommen haben, entzieht aPKC nach Prehodas Worten einem als ATP bekannten Energietransfer-Nukleotid das Phosphat und bindet es dann an Miranda. Dieser Prozess zwingt Miranda von aPKC weg und hilft, das Schicksal nachfolgender Tochterzellen zu bestimmen.

"Dieser Prozess ist ziemlich einfach", sagte er aus biochemischer Sicht. "Miranda wird durch aPKC phosphoryliert, verwandelt es in ein inaktiviertes Substrat und drückt es an einen anderen Ort in der Zelle."

Ein Großteil der Arbeit in Current Biology befasst sich mit der Frage, warum die komplexeren Szenarien nicht genau sind. "Es gab viele Ideen, wie dies funktioniert, und die meisten schienen wirklich kompliziert und schwer zu erklären zu sein. Wir haben festgestellt, dass es sich um einen viel einfacheren Mechanismus handelt", sagte Prehoda und fügte hinzu, dass der Mechanismus bei vielen anderen Typen wahrscheinlich ähnlich ist Zellen, nicht nur Stammzellen.

"Es ist eine Frage der Grundlagenforschung. Wie kommt es zu dieser Polarität? Um stammzellspezifische Therapeutika auf der Grundlage einer rationalen Methodik zu entwickeln, muss man den Mechanismus verstehen", sagte er.

Wenn Miranda durch aPKC nicht richtig in andere Regionen isoliert wird, teilt sich die Stammzelle symmetrisch, wobei beide Tochterzellen dasselbe Schicksal annehmen. Prehoda sagte wiederum, dass diese Zellen tumorös werden können, da sie sich ohne richtige Polarisation weiterhin schnell teilen.

Quelle: University of Oregon (Nachrichten: Web)