MyoD помогает стволовым клеткам пролиферировать в ответ на повреждение мышц

Исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв обнаружили, что главный регулятор дифференцировки мышц MyoD функционирует на ранней стадии миогенеза, помогая стволовым клеткам пролиферировать в ответ на повреждение мышц. Исследование опубликовано 4 января в Journal of Cell Biology.

MyoD — это транскрипционный фактор, активирующий мышечно-специфичные гены при дифференцировке и слиянии миобластов в зрелые мышечные волокна. Однако MyoD также экспрессируется на более ранней стадии миогенеза, когда покоящиеся стволовые клетки быстро увеличиваются в числе, чтобы генерировать миобласты, необходимые для восстановления повреждённой ткани. Функция этого фактора в пролиферативной фазе была неизвестна.

Команда обнаружила, что MyoD связывается с промотором гена CDC6, который инициирует репликацию ДНК. Это позволило предположить, что MyoD может активировать экспрессию Cdc6 в мышечных стволовых клетках, чтобы способствовать их возвращению в клеточный цикл и быстрой пролиферации. Действительно, Cdc6 экспрессировался вскоре после MyoD в стимулированных мышечных клетках-предшественниках, а нокдаун MyoD снижал продукцию Cdc6 и замедлял вступление клеток в S-фазу.

MyoD работает совместно с транскрипционными факторами семейства E2F. E2F3a активировал промотор CDC6 вместе с MyoD, но по мере начала дифференцировки миобластов заменялся репрессорным членом семейства — E2F4.

Старший автор работы Никки Хартер планирует исследовать, как эти факторы кооперируются для контроля экспрессии Cdc6 — предварительные данные указывают, что MyoD рекрутирует E2F3a в промоторную область. Исследователи также предполагают, что родственный белок Myf5 может контролировать транскрипцию Cdc6 в отсутствие MyoD, действуя как резервный механизм для гарантии экспансии мышечных стволовых клеток и восстановления повреждений ткани.