Клетки скелетных мышц с неравномерно расположенными ядрами или ядрами в неправильном месте являются явными признаками таких наследственных мышечных заболеваний, как мышечная дистрофия Эмери-Дрейфуса, которая встречается у одного из каждых 100000 рождений, и центроядерная миопатия, которая поражает каждого из каждых. 50 000 младенцев.
Что идет не так во время миогенеза, формирования и поддержания мышечной ткани, вызывающих эти унаследованные мышечные заболевания?
Исследования с использованием плодовой мушки Drosophila melanogaster показали, что ген, известный как Sunday Driver (Syd), является новым регулятором миогенеза. Исследования плодовых мух показали, что Syd кодирует белок, транспортный адаптер Syd, который взаимодействует с корковыми факторами, которые позволяют двигательному белку Dynein перемещать мышечные ядра на место.
Ученые из Высшей школы медицинских наук им. Вейла Корнелла и Института им. Слоуна Кеттеринга Мемориального онкологического центра Слоуна-Кеттеринга в Нью-Йорке мутировали ген Syd в эмбриональных и личиночных мышцах плодовой мушки. В результате ядра в мышечных клетках мух были расположены неравномерно и сгруппированы.
Ученые также определили, что передача сигналов JNK (c-Jun N-терминальная киназа) важна для правильной внутриклеточной организации. В отсутствие передачи сигналов JNK белки Syd и Dynein были ограничены пространством, окружающим ядро клетки. В то время как сверхактивная передача сигналов JNK позволяла правильно транспортировать Syd и Dynein в кору клеток на концах мышц, она препятствовала их последующим функциям, которые работают, чтобы подтянуть ядра мышц в правильное положение. Эти дефекты могут быть устранены путем экспрессии JIP3 (JNK Intecting Protein 3), гомолога Drosophila Syd у млекопитающих, что позволяет предположить, что эти клеточные активности сохраняются от мух к человеку, и подчеркивая полезность Drosophila в качестве модельного организма для выяснения ключевых особенностей человеческого организма. болезнь.
Наиболее важно то, что во время анализа локомоции личинки с дефектным белком Syd и аномально расположенными ядрами были слабыми ползунками, имитирующими болезненные состояния у людей. В то время как специфическое для мышц истощение Syd снижает выход мышц, локомоция восстанавливается за счет экспрессии JIP3 млекопитающих, что позволяет предположить, что положение ядра мышечных клеток и генерация мышечной силы функционально связаны с мышечным заболеванием.