Ο ρόλος των πρωτεϊνών του συμπλέγματος των υποδοχέων της ακτιβίνης Α στη μεταγωγή του σήματος και τη βιολογική δραστικότητά της

Τα μέλη της υπεροικογένειας του TGF-β συμμετέχουν στη ρύθμιση πολλών βιολογικών φαινομένων, όπως ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός, η διαφοροποίηση και η αγγειογένεση. Η Ακτιβίνη Α, μια κυτταροκίνη της υπεροικογένειας, προσδένεται σε ετεροτετραμερή σύμπλοκα υποδοχέων κινάσης σερίνης/θρεονίνης και μετάγει τα σήματά της μέσω των SMAD2/3, προάγοντας τη μεταγραφή των γονιδίων-στόχων. Η χωρoχρονική οργάνωση της ενδοκυττάρωσης και διακίνησης του συμπλόκου προσδέματος-υποδοχέα είναι κρίσιμη στη μεταγωγή του σήματος. Η εσωτερικοποίηση του φορτίου πραγματοποιείται μέσω διαφορετικών οδών ενδοκυττάρωσης. Η διαλογή του φορτίου στο πρώιμο ενδόσωμα, καθορίζει την ενίσχυση της σηματοδότησης, την ανακύκληση στη πλασματική μεμβράνη και την αποδόμηση του φορτίου. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η διαλεύκανση των οδών ενδοκυττάρωσης που χρησιμοποιούνται από το σύμπλοκο Ακτιβίνης-υποδοχέων και η μελέτη της επίδρασης της μεμβρανικής διακίνησης στη σηματοδότηση της Ακτιβίνης Α. Τέλος, καθώς η Ακτιβίνη διαδραματίζει πρωταγωνιστικό ρόλο στη βιολογία των ανθρώπινων εμβρυϊκών κυττάρων (hESCs), όπου οι μηχανισμοί ενδοκυττάρωσης και σηματοδότησης παραμένουν άγνωστοι, επιδίωξή μας ήταν να επεκτείνουμε την έρευνά μας στα hESCs. Αρχικά, βρήκαμε ότι τα μονοπάτια που εξαρτώνται από τη δυναμίνη, της κλαθρίνης και της καβεολίνης, επηρεάζουν στη σηματοδότηση της Ακτιβίνης Α. Η αποσιώπηση τους μειώνει σημαντικά τη φωσφορυλίωση των SMAD2/3, αλλά δεν επηρεάζει την ενδοκυττάρωση της σημασμένης Ακτιβίνης. Φαίνεται ότι η κύρια οδός εσωτερικοποίησης είναι η μακροπινοκυττάρωση. Η σημασμένη Ακτιβίνη συνεντοπίζεται με τη πρωτεΐνη Detran-TexasRed και τη Rabankyrin-5 σε μεγάλα κυστίδια (˃0.2μm), που χαρακτηρίζονται ως μακροπινοσώματα. Η αποσιώπηση της Rabankyrin-5 μειώνει δραστικά τη φωσφορυλίωση των SMAD2/3 αλλά και την εσωτερικοποίηση του προσδέματος. Αντίθετο αποτέλεσμα έχει η υπερέκφραση της πρωτεΐνης αυτής. Τα αποτελέσματα αυτά συμφωνούν με εκείνα της χρήσης αναστολέων της μακροπινοκυττάρωσης, όπως οι EIPA, Cytochalasin D και LY249002. Τέλος, η Ακτιβίνη Α επάγει τη μακροπινοκυττάρωση καθώς αυξάνει την ενδοκυττάρωση της Dextran-TexasRed στα κύτταρα HUVEC, και προκαλεί την πτύχωση της μεμβράνης και την αναδιοργάνωση των ινιδίων της ακτίνης. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων σε σειρές ανθρώπινων βλαστικών κυττάρων δείχνουν ότι η σχέση ενδοκυττάρωσης σηματοδότησης είναι διαφορετική, συγκρινόμενη με τα τελικώς διαφοροποιημένα κύτταρα. Με ανάλυση μικροσυστοιχιών και qRT-PCR εντοπίστηκαν δύο φωσφατάσες με αρκετά διαφορετική έκφραση ανάμεσα στις κυτταρικές σειρές πολυδύναμων, ολιγοδύναμων και διαφοροποιημένων κυττάρων. Οι φωσφατάσες αυτές είναι οι MTMR6 και INNP4Β, που θεωρούνται απαραίτητες για την ολοκλήρωση της μακροπινοκυττάρωσης. Συμπερασματικά, η έρευνά μας προσφέρει νέα δεδομένα στη σχέση ενδοκυττάρωσης-σηματοδότησης της Ακτιβίνης Α, αναδεικνύοντας έναν νέο ρόλο της μακροπινοκυττάρωσης. Η προσπάθειά μας να διευρύνουμε τα αποτελέσματα σε διαφορετικές κυτταρικές σειρές, βλαστικές και διαφοροποιημένες, συνεχίζεται ακόμη. Τα πρώιμα δεδομένα είναι πολύ ενδιαφέροντα, κι έτσι ελπίζουμε ότι θα ρίξουμε νέο φως στο πεδίο της Ακτιβίνης Α στο άμεσο μέλλον.