Миомейкер: Мембранный активатор слияния миобластов и образования мышц

Ученые установили, что для образования мышечных волокон необходимо слияние клеток-предшественников, которые называются миобластами. Эти клетки имеют только одно ядро, но их миллионы. Слияние миобластов происходит в процессе эмбрионального развития. Эксперименты, проведенные на мышах показали, что за процесс слияния отвечает особый белок, который синтезируется в мембранах миобластов. Авторы статьи назвали его миомейкером.

Millay D.P. et al. Myomaker: A membrane activator of myoblast fusion and muscle formation // Nature. 2013 July 18; 499(7458): 301–305. doi:10.1038/nature12343

Милей Д.П. с соавт.

Миомейкер: Мембранный активатор слияния миобластов и образования мышц

Аннотация

Для образования мышечных волокон, содержащих большое количество ядер, необходимо слияние миобластов[1] . Однако механизм, который непосредственно регулирует процесс слияния долгое время оставался неизученным. Нами обнаружен специфический для мышц мембранный белок, который мы назвали миомейкером. Этот белок контролирует слияние миобластов. Миомейкер экспрессируется (синтезируется) на поверхности миобластов во время слияния. Чрезмерный синтез (экспрессия) белка миомейкера в миобластах резко усиливает их слияние. Если миомейкер не синтезируется из-за генетических нарушений, то мыши погибают сразу после рождения из-за отсутствия многоядерных волокон в скелетных мышцах. Примечательно, что форсированный синтез (экспрессия) миомейкера в фибробластах способствует их слиянию с миобластами, что еще раз подтверждает непосредственное участие этого белка в процессе слияния. Эти результаты доказывают, что миомейкер является гибридным белком, необходимым и достаточным для слияния миобластов млекопитающих и добавляют новое понимание молекулярных основ формирования мышц.

Abstract

Fusion of myoblasts is essential for the formation of multi-nucleated muscle fibers. However, the identity of myogenic proteins that directly govern this fusion process has remained elusive. Here, we discovered a muscle-specific membrane protein, named Myomaker, that controls myoblast fusion. Myomaker is expressed on the cell surface of myoblasts during fusion and is downregulated thereafter. Over-expression of Myomaker in myoblasts dramatically enhances fusion and genetic disruption of Myomaker in mice causes perinatal death due to an absence of multinucleated muscle fibers. Remarkably, forced expression of Myomaker in fibroblasts promotes fusion with myoblasts, demonstrating the direct participation of this protein in the fusion process. Pharmacologic perturbation of the actin cytoskeleton abolishes the activity of Myomaker, consistent with prior studies implicating actin dynamics in myoblast fusion. These findings reveal a long-sought myogenic fusion protein both necessary and sufficient for mammalian myoblast fusion and provide new insights into the molecular underpinnings of muscle formation.

С уважением, А.В. Самсонова

[1] Миобласты – одноядерные клетки, из которых в дальнейшем формируются мышечные волокна.

Похожие записи:


Типы гипертрофии скелетных мышц человека
В статье дается классификация различных видов гипертрофии скелетных мышц человека на основе ряда классификационных признаков: времени проявления…

Классификация типов конституции человека М.В. Черноруцкого
Рассмотрена классификация типов конституции человека, разработанная выдающимся терапевтом М.В. Черноруцким в 1925 году. Классификация типов конституции человека М.В.

Креатинкиназа
Дано определение креатинкиназы, а также описание структуры ее изомеров. Описана локализация креатинкиназы в скелетных мышцах, ее участие…

Effect of KAATSU-training on the maximum voluntary isometric contraction of lower extremity muscles of qualified football players
Изучалось влияние KAATSU-тренинга на изометрическую силу мышц квалифицированных футболистов. Установлено, что интенсивный рост максимальной силы мышц…

Удаление фасции снижает силу мышц
В опытах на диких индейках показано, что удаление фасции снижает силу мышц на 30%. Эти результаты ставят под…

Биохимия метаболического ацидоза, вызванного физическими упражнениями
В обзоре представлены четкие доказательства того, что основной причиной ацидоза скелетных мышц является гидролиз АТФ, а…