Ученые определили ключевой белок для поддержания стволовых клеток у дрозофил
Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре определили, как стволовые клетки в яичниках плодовых мушек (Drosophila) производят разные типы дочерних клеток. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ключевой белок Castor
Ученые под руководством профессора Дениз Монтелл обнаружили, что ядерный белок castor (Cas), играющий роль в развитии мозга эмбриона, также поддерживает фолликулярные стволовые клетки (FSCs) на протяжении всей жизни организма. Белок Cas кодируется эволюционно консервативным геном zinc finger protein.
Генетическая схема дифференцировки
Исследователи поместили ген Cas в генетическую схему с двумя другими консервативными генами:
hedgehog (Hh)
eyes absent (Eya)
Эта схема определяет судьбу дочерних клеток (потомства). Cas оказался критической, тканеспецифичной мишенью сигнального пути Hh, который:
- Поддерживает фолликулярные стволовые клетки.
- Способствует диверсификации их потомства.
Бинарный выбор и регуляция
Фолликулярные клетки на ранней стадии дифференцировки делают бинарный выбор. Клетки, которые становятся специализированными клетками на полюсах камер яйцеклетки, формируют два типа: полярные и стебельчатые.
- Cas необходим для спецификации судьбы полярных и стебельчатых клеток.
- Eya является негативным регулятором судьбы этих клеток.
- Hh необходим для экспрессии Cas, а сигналинг Hh важен для подавления Eya.
Комплементарные паттерны экспрессии Cas и Eya позволили впервые увидеть постепенную дифференцировку клеток-предшественников на самых ранних этапах.
Перспективы для медицины
Сигнальный путь Hh играет роль в эмбриональном развитии, гомеостазе взрослого организма, врожденных дефектах и раке. Антагонисты Hh уже проходят клинические испытания для лечения некоторых видов рака.
- Проблема: Hh важен для многих тканей, поэтому системное ингибирование может дать серьезные побочные эффекты.
- Решение: Идентификация тканеспецифичных эффекторов (как Cas) может привести к нахождению более специфичных терапевтических мишеней для лечения рака.
«Чем больше мы знаем о молекулах, управляющих поведением стволовых клеток, тем ближе мы к контролю над ними», — отметила Дениз Монтелл. Следующим шагом будет проверка, важна ли человеческая версия белка Cas для стволовых клеток и их потомства.