Přestavba epidermis během proměny larvy v dospělou mouchu

Pohyby, fúze a uzavírání epiteliálních tkání jsou zásadní pro vývoj živočichů, např. během embryogeneze, ale také při hojení jizev. Moucha octomilka, Drosophila melanogaster, poskytuje několik modelových příkladů takových epiteliálních pohybů a fúzí. Zajímavým případem je formování zadečku (abdomenu) dospělé mouchy. Během metamorfózy muší larvy v dospělce zanikají velké larvální epidermální buňky (LEC). Ty musí epitel opustit a vytvořit tak místo pro nové buňky (histoblasty), které se rychle dělí a migrují, dokud neobsadí celý povrch abdomenu; poté vytvoří kutikulu dospělce. Regulace této složité výměny buněčných populací není jasná. Vědělo se, že celý proces, stejně jako metamorfózu ostatních tkání, stimuluje steroidní hormon ekdyson, a že odstranění LEC vyžaduje změny cytoskeletu závislé na signální dráze Rho. Překvapivě jsme zjistili, že protein Atf3, transkripční faktor z rodiny bZIP, hraje v metamorfóze abdomenu roli. Aktivita genu atf3 musí být během výměny buněčných populací potlačena, jinak Atf3 zablokuje odstranění LEC z epitelu tím, že interferuje se signalizací Rho a zvyšuje tak soudržnost LEC. Tyto staré larvální buňky pak brání uzavření epitelu dospělce. K tomuto účinku Atf3 nutně vyžaduje svého vazebného partnera, známý onkoprotein Jun. Ačkoli interakce těchto dvou důležitých regulačních proteinů byla dobře známa ze studií na buněčných liniích, naše výsledky poprvé prokázaly vývojovou funkci komplexu Atf3-Jun in vivo. Studii jsme publikovali ve spolupráci s naší bývalou studentkou, nyní vedoucí laboratoře v Kolíně nad Rýnem, M. Uhlířovou, v časopise Development s ilustrací na přední straně.

Sekyrova, P., Bohmann, D., Jindra, M. and Uhlirova, M. (2010) Interaction between Drosophila bZIP proteins Atf3 and Jun prevents replacement of epithelial cells during metamorphosis. Development 137, 141-150.