Главной задачей являлось выяснение функции белка Myc в клетке. Первая часть отчета – таблица с результатами поиска.
| Запрос | Запрос как его понял PubMed из Search details | Всего находок | Всего в открытом доступе | Всего обзоров |
| myc[ti] | myc[ti] | 8195 | 3347 | 7660 |
| myc[ti] functions[ti] | myc[ti] AND functions[ti] | 43 | 19 | 41 |
| (myc[ti] (regulator or regulates or control)) and (cell or cellular) | (myc[ti] AND (regulator[All Fields] OR regulates[All Fields] OR ("prevention and control"[Subheading] OR ("prevention"[All Fields] AND "control"[All Fields]) OR "prevention and control"[All Fields] OR "control"[All Fields] OR "control groups"[MeSH Terms] OR ("control"[All Fields] AND "groups"[All Fields]) OR "control groups"[All Fields]))) AND (("cells"[MeSH Terms] OR "cells"[All Fields] OR "cell"[All Fields]) OR ("cells"[MeSH Terms] OR "cells"[All Fields] OR "cellular"[All Fields])) | 1781 | 890 | 1761 |
| myc[ti] peck b[au] | myc[ti] AND peck[au] | 1 | 1 | 1 |
| Related Citations for PubMed (Select 19165923) | Related Citations for PubMed (Select 19165923) | 193 | 81 | |
| myc[ti] gallant[au] | myc[ti] AND gallant[au] | 15 | 6 | 15 |
Вторая часть – ссылка на коллекцию статей по Myc, составленной мною: View my collection, "Myc" from NCBI
Третья часть - summorise одной из статей по белку. Я выбрал статью Myc Function in Drosophila (PMID: 21072325). Это литобзор, поэтому обсуждать экспериментальные методики я не буду.
Обзор
Протеины Myc контролируют несколько клеточных процессов, включая клеточный рост, и играют важную роль в росте опухолей у человека. Несколько лет назад Myc, его партнер для димеризации Max и антагонист Mnt были обнаружены у Drosophila melanogaster. Здесь авторы приводят обзор т.н. Max-сети у плодовых мушек, заостряя внимание на самой очевидной ее биологической активности: контроле процессов пролиферации. Авторы описывают молекулярную основу для этой функции роста как и для взаимодействия Myc с другими метаболическими путями, связанными с ростом. В дополнение, у Drosophila Myc контролирует репликацию ДНК и влияет на апоптоз, в или вне зависимости от клетки (в процессе межклеточной конкуренции). В будущем ожидаются открытия новых функций Мус и генетического подхода к изучению действия Мус, который также обогатит наши познания о биологии Мус у позвоночных.
Ключевые слова: рост, сореванование клеток, транскрипция, убиквитинирование, инсулин, FOXO (// набор факторов транскрипции), TOR (//фактор клеточного роста), Hyppo (//метаболический путь, связанный с апоптозом)
Введение
Сеть Myc/Max/Mnt
Исследования Мус прото-онкопротеинов у позвоночных раскрыли сеть взаимодействующих и избыточных факторов: активаторы транскрипции (c-, N-, L-Myc), репрессоры (Mxd-1 тире 4, Mnt, Mga), компонент димера (Мах). Аналогичная сеть у дрозофилы гораздо проще: это активатор транскрипции Мус, единственный репрессор Mnt и их партнер Мах. По особенностям взаимодействия с ДНК и с белками эти протеины похожи на своих аналогов у позвоночных. Т.о., гетеродимеры Мус:Мах активируют транскприпцию определенных генов, а Mnt:Max - наоборот. Более того, все эти белки человека успешно функционируют в организме дрозофилы.
Транскрипционная активность Мус
Мус влияет на экспрессию многих белков, главным образом - белков рибосом, трансляции, некодирующих РНК, вовлеченных в процессы клеточного роста. Экспрессия этих же белков подавляется Mnt.
Значение Мус для роста огромно: дефектный аллель летален для мушек, в то время как избыточный синтез приводит к ~30% увеличению размеров имаго целиком и клеток таких мушек в отдельности. В частности, наблюдается повышение уровня синтеза и содержания рРНК в клетках. При этом Mnt и Мус в норме уравновешивают друг друга: если убрать из клетки оба белка одновременно, может вырасти здоровая мушка нормальных размеров. При дополнительном анализе мишеней Мус в клетке авторы приходят к выводу, что Мус индуцирует биогенез рибосом.
Помимо Мус в регуляции клеточного роста активное участие принимают TOR и рецептор инслулина, особенно в условиях избытка пищи. Оба они также влияют на Мус: TOR стабилизирует Мус и у низ есть общие мишени. С другой стороны, активация пути инсулина также увеличивает стабильность Мус, инбигируя GSK3β. Однако связь Inr (рецептора инсулина) и Мус тканеспецифична. Рассмотрение этой связи в организме целиком не дает ясности. Еще один участник этого метаболического пути - foxo, который а) активируется во время нехватки пищи, б) подавляется Inr, в) препятствует Мус в культуре. Взаимодействие Мус и Foxo также тканеспецифично.
Мус в жировом теле.
Жировое тело участвует в гуморальной регуляции при избытке пищи, запуская каскад Inr. Также жировое тело (как и другие ткани) отвечает на недостаток пищи, активизируется Foxo. В данном случае Foxo необходим для подержания уровня экспресси Мус особенно в жировом теле. То же наблюдается и в печени и адипоцитах позвоночных.
Т.о., уровень Мус в жировом теле поддерживается достаточным как в условиях избытка пищи (за счет Inr), так и в условиях недостатка пищи (за счет Foxo). Это обеспечивает минимальный метаболический уровень в жировом теле. Предварительные эксперименты показывают, что уменьшение уровня Мус в жировом теле действительно критично для организма.
Стабильность Мус у позвоночных обусловлена фосфорилированием его по определенным сайтам и последующей убеквитиназацией. Продолжительность жизни в среднем 30 мин.
У дрозофилы вопрос стабильности решен не до конца. В любом случае, механизмы деградации здесь иные, нежели у позвоночных.
Активность Мус также контролируется, как этого можно было ожидать, белками апоптоза Hyppo, это один из центральных путей контроля за ростом клеток и подавления рака. Кратко говоря, инактивация Hyppo ведет к активации YAP - фактора роста. Поскольку в тканях с подавленным Hyppo был обнаружен повышенный уровень Мус, авторы предполагают, что функции YAP регулируются Мус. В кратце, положительная корреляция между жтими белками есть, в то время как и YAP, и Мус подавляются Hyppo.
Также авторы выделяют особую роль Мус при регенерации, которой не обладают многие другие факторы роста.
Мус принимает участие также и в апоптозе. Показано, что как избыток, так и недостаток Мус, индуцирует апоптоз в мозаичных имагинальных дисках мушек. В мозаичных имагинальных дисках Мус распределен по клеткам неравномерно. Клетки с бОльшим содержанием Мус, чем в соседних, вызывают клеточно-независимый апоптоз последних. Это явление уже было описано как "межклеточная конкуренция" в случае мутации по Minute: эти клетки не выживали в окружении соседей дикого типа, но благополучно развивались в их остутствии. Minute, также как и Мус, отвечает за продукцию рибосомальных белков и мутация по этому гену приводила к замедленному клеточному росту. Более того, для гетерозигот по Minute показана повышенная индукция Мус - для компенсации и поддержания роста на одном с соседнеми клетками уровне. Авторы указывают на эволюционное значение такой клеточной конкуренции, которое очевидно.
Мус и клеточный цикл. В отличие от позвоночных, у фрозофилы Мус не изменяет скорость протекания клеточного цикла в целом. Куда более драматичный эффект наблюдается среди эндореплицирующих клеток. Их плоидность может достигать 1000n, они составляют большую часть лаврвальной массы. При недостатке Мус эндорепликация сильно снижена, ядро уменьшено; личинка в этом случае заметно меньше. Т.о., Мус индуцирует эндорепликацию, но механизмы этого процесса пока не выяснены.
Резюме
Многие аспекты функции Мус давно закреплены эволюционно так, что белки позвоночных и дрзофил могут быть заменены друг другом. Простота сети
Myc/Max/Mnt сулит большой прогресс в нашем познании биологии Мус. Интенсивно исследуются области взаимодействия Мус с факторами контроля роста и
эффект Мус на клеточный рост. Особенный интерес для авторов представляют последние исследования, демонстрирующие участие Мус с межклеточной конкуренции.
Дальнейшие исследования, по мнению авторов, должны быть направлены на изучение молекулярной базы этого явления и должны определить его роль в развитии
и патологиях позвоночных.
Мой краткий вывод-комментарий: система, контролирующая клеточный рост у позвоночных, имеет очень близкий, но более просто устроенный аналог у плодовых мушек. Это следует использовать для изучения этой системы, так как она имеет фундаментальное значение, наряду с другими механизмами, в регуляции процессов пролиферации.
c-Myc активирует многие метаболические пути для генерирования веществ, нужных для вхождения к клеточный цикл.
Введение. Клеточный цикл и пролиферация - безусловно связанные процессы, и необходимо некое объединяющее звено в регуляции эиих процессов. Мишенью фактора транскрипции с-Мус служит множество генов клеточного цикла и метаболизма, в связи с чем авторы предполагают и демонстрируют непосредственную связь между уровнем экспресси с-Мус в культуре фибробластов и количеством рибозы, пуринов, аминокислот и других веществ в клетке.
Этапы эксперимента:
Результаты. ЯМР показала большее содержание глутамата в клетках с Мус. Также было показано увеличение потока ЦТК за счет вступления в него пирувата и меченного ацетил-СоА. Напротив, в в культуре без Мус было обнаруженно повышение активности анаплеротических реакций. В совокупности с данными о повышении Мус митохондриальной активности эти данные позволяют сделать вывод о ключевой роли Мус в регуляции вступления клетки в клеточный цикл.
Метаболизм глюкозы поддерживает помимо синтеза лактата синтез аминокислот, пентоз, гексозамина, фолата. В культуре с Мус было показано большее содержание меченных аланина, глицина, лактата и пирувата (как и ожидалось). Глицин и фолат - прекурсоры синтеза нуклеотидов. Эти результаты связывают возрастание метаболизма глюкозы с синтезом нуклеотидов в культуре с Мус.
В заключение можно сказать, что выявлено обширное влияние Мус как на катаболизм, так и на анаболизм. Показано влияние Мус на ЦТК, гликолиз, путь фосфата пентозы и метаболизм фолата. Связь Мус с биогенезом митохондрий такде позволяет предположить наличие дополнительных (помимо энергетических) функций митохондрий в клеточном цикле.