Клетки в морфогенезе - Исаева В.В.
ISBN 5-02-005760-6
Скачать (прямая ссылка):
Функция промежуточных филаментов и их белков в яйцевых клетках остается наименее ясной. Данные же о морфофункциональной организации системы актиновых филаментов, интегрированной с системой микротрубочек, свидетельствуют о ключевой роли кортикального фибриллярного актина в установлении и поддержании пространственной анизотропии яйцевой клетки - проморфологии будущего зародыша.
КОРТИКАЛЬНОГО СЛОЯ яиц и ООЦИТОВ НЕКОТОРЫХ иглокожих
Весьма детально исследована реорганизация после контакта2? кортикального слоя яиц и ее
морского ежа (обзоры: Schatten 1984- у игл°кожнх> главным образом У
Контакт яйца со спермием запускает ?Г° ’ 198б; Sardet’ Chang’ I'
нием событий, включающих cJZJT Л связашшх с оплодотворе-сборки актиновых филаментовУК> пеРестР0ЙКУ кортекса за счет кортикального цитоскелетнот Л Пучков’ что Be«CT к формированию
рыхло расположенными йгламеиГ^3’ связапного с более РеД1С0 *
филаментами эндоплазмы (Spudich, Spudich,
1979; Tilney, Jaffa, 1980; Coffe et al., 1982; Moon et al., 1983; Sardet, 1984). Сборка структурных элементов кортикального цитоскелета сопряжена с концентрацией в кортексе оплодотворенных яиц морского ежа полиме-ризованного актина, вместе с актином в кортексе оплодотворенного яйна существенно возрастает количество полимеризованного фасцина, белка, связывающего актиновые филаменты в пучки и локализованного в микроворсинках (Otto et al., 1980; Bryan, 1982; Kane, 1982; Schatten, 1984), a также двух других актинсвязывающих белков: альфа-актинина (Mabuchi et al., 1985; Hamaguchi, Mabuchi, 1986) и фодрина (Schatten et al., 1986c). Эти структурные перестройки происходят у морского ежа в течение нескольких первых минут вслед за осеменением (Tilney, Jaffe, 1980) и нарушаются цитохалазином (Banzhaf et al., 1980).
Нами было проведено ультраструктурное и биохимическое исследование кортексов неоплодотворенных и оплодотворенных яиц морского ежа Strongylocentrotus intermedius (Дроздов и др., 1987). Результаты этой работы, подтверждая полученные на других видах хорошо документированные данные о сборке актиновых филаментов, их пучков и сетей в кортексе осемененных яиц (Spudich, Spudich, 1979; Tilney, Jaffe, 1980; Sardet, 1984; Schatten, 1984), в то же время свидетельствуют о наличии еще до оплодотворения интегрированной кортикальной цитоскелетной сети, отчетливо выявленной также Чендлером (Chandler, 1984) в неоплодотворенных яйцах S. purpuratus. Несколько позже кортикальный акти-новый цитоскелет был исследован в неплодотворенных яйцах S. purpura-tus и Lytechinus yariegatus и описан как сеть коротких филаментов актина (Henson, Begg, 1988; Spudich et al., 1988).
Полимеризация актина в кортексе яйца после контакта со спермием, по-видимому, зависит от возрастания pH в этот период с 6,8 до 7,2 (Vac-quier, 1981; Schatten, 1984; Epel, 1990). По данным Бегга и Ребуна (Begg, Rebhun, 1979), ультраструктура кортикального слоя неоплодотворенных яиц, выделенного при pH 7,3-7,5, становится неотличимой от структуры коргексов оплодотворенных яиц, что свидетельствует о наличии до оплодотворения в кортикальном слое большого количества неполимери-зованного актина и сборке его при повышении pH. По нашим данным, изоляция кортекса неоплодотворенных яиц при pH 7,2-7,4 приводит к возрастанию числа микрофиламентов, однако без формирования густой сети их, характерной для оплодотворенного яйца. Добавление же к кор-тексам неоплодотворенных яиц экзогенного глобулярного актина в условиях, способствующих его полимеризации, ведет к формированию густой сети многочисленных филаментов, связанных со сгущениями аморфного материала, что, вероятно, указывает на роль последнего в инициации сборки филаментов и (или) связывании их концов, т.е. организации пространственного расположения микрофиламентов в кортексе.
Показано, что возрастание количества актина и фасцина в кортексе оплодотворенных яиц примерно на треть обеспечивается цитоплазматическим пулом этих белков, полимеризующихся в кортексе (Otto et al., 1980), а структурное состояние актина в яйцах шлокожих регулируется и модулируется несколькими актинсвязывающими белками (Mabuchi,
11
Pffc. 3
Рис. 1
Рис, 2
Рис. 1. Фибриллярный актин в зрелом неоплодотворениом яйце морского ежа Echino cardium cordaium (флуоресценция родаминфаллоидина)
Рис. 2. Фибриллярный актин в кортикальном слое ооцита морской звезды Henricia hayashi (флоурееценция родаминфаллоидина)
Рис. 3. Фибриллярный актин В' неоплодотворениом яйце моллюска Mactra sulcataria (родамифаллоидин) (Исаева. Преснов, 19906)
to
Hosoya, 1983; Mabuchi et al., 1985; Hamaguchi, Mabuchi, 1986; Schatten et al.,
1986). По-видимому, помимо моно- или олигомерного актина самого кортекса в организации кортикального цитоскелета участвует и мобилизуемый из эндоплазмы актин; пространственная же организация цитоскелета кортекса оплодотворенного яйца обеспечивается предсуществовав-шеи структурой кортикального слоя неоплодотворенного яйца.
