Nghiên cứu tế bào miễn dịch bằng kính hiển vi điện tử và phân tích Western blot về myosin, paramyosin và miniparamyosin trong cơ vân của ruồi trái cây Drosophila melanogaster và trong cơ vân chéo và cơ trơn của giun đất Eisenia foetida

Springer Science and Business Media LLC - 1997
Mar Royuela1, Benito Fraile1, Margarita Cervera2, Ricardo Paniagua1
1Department of Cell Biology and Genetics, University of Alcala, Alcala de Henares
2Department of Biochemistry, Autonomous University of Madrid, Madrid, Spain

Tóm tắt

Miniparamyosin là một isoform paramyosin (55--60 kDa) đã được phân lập ở côn trùng (Drosophila) và được định vị miễn dịch ở một số loài động vật chân khớp, động vật thân mềm, giun đốt và giun tròn. Trong nghiên cứu này, sự hiện diện và phân bố của protein này, so với paramyosin và myosin, đã được khảo sát trong cơ vân (cơ giảm kéo của trochanter) của Drosophila melanogaster, và cơ vân chéo (thành cơ thể) và cơ trơn (lớp ngoài của giả tim) của giun đất Eisenia foetida thông qua nghiên cứu tế bào miễn dịch bằng kính hiển vi điện tử và phân tích Western blot với kháng thể miniparamyosin, paramyosin và myosin từ Drosophila. Trong cơ vân của D. melanogaster, cả ba protein đều được định vị miễn dịch dọc theo chiều dài của các sợi dày (các băng A). Sự phân bố của các hạt vàng miễn dịch dọc theo các sợi này là đồng đều. Tỷ lệ tương đối miniparamyosin/paramyosin/myosin (được tính bằng cách đếm số lượng các hạt vàng miễn dịch) là: 1/10/68. Trong cơ vân chéo của E. foetida, các phản ứng miễn dịch đối với ba protein này cũng được tìm thấy trong các sợi dày, và tỷ lệ tương đối miniparamyosin/paramyosin/myosin là 1/2.4/6.9. Tuy nhiên, trong khi sự phân bố của cả myosin và miniparamyosin dọc theo chiều dài sợi dày là đồng đều, sự gắn nhãn miễn dịch của paramyosin thì phong phú hơn ở các điểm cực của sợi dày (các vùng ngoài của các băng A trong cơ vân chéo), nơi mà các sợi dày trở nên mỏng hơn so với ở trung tâm (vùng trung tâm của các băng A), nơi mà các sợi này dày hơn. Tỷ lệ tương đối của paramyosin trong các vùng ngoài và paramyosin trong các vùng trung tâm của các băng A là 4/1. Sự phân bố không đều này của paramyosin dọc theo chiều dài sợi dày có thể là thực tế nhưng cũng có thể được giải thích bằng hình dạng thoi của các sợi dày trong giun đất: giả định rằng paramyosin được bao phủ bởi myosin, các kháng nguyên paramyosin sẽ được phơi bày nhiều hơn ở đầu sợi hơn là ở trung tâm của các sợi dày. Nếu miniparamyosin, theo lượt, được bao phủ bởi paramyosin, sự phơi bày của các kháng nguyên miniparamyosin sẽ thấp ngay cả ở đầu các sợi dày, và điều này có thể giải thích cho phản ứng miễn dịch ít ỏi được quan sát đối với protein này và việc thiếu số lượng lớn hơn các hạt vàng miễn dịch ở các điểm cực của các sợi dày. Sự phân bố của ba protein trong cơ trơn của giun đất giống như ở cơ vân chéo, mặc dù tỷ lệ miniparamyosin/paramyosin/myosin là 1/1.5/5.2; nghĩa là, các phản ứng miễn dịch đối với paramyosin và miniparamyosin thấp hơn so với trong cơ vân chéo.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

BECKER, K. D., O'DONNELL, P. T., HEITZ, J. M., VITO, M. & BERNSTEIN, S. I. (1992) Analysis of Drosophila paramyosin: identification of a novel isoform which is restricted to a subset of adult muscles. J. Cell Biol. 116, 669–81.

BEINBRECH, G., ASHTON, F. T. & PEPE, F. A. (1988) The invertebrate myosin filament: subfilament arrangement in the wall of tubular filaments of insect flight muscles. J. Mol. Biol. 201, 557–65.

BEINBRECH, G., ASHTON, F. T. & PEPE, F. A. (1992) The invertebrate myosin filament: subfilament arrangement of the solid filaments of insect flight muscles. Biophys. J. 61, 1495–512.

BERNSTEIN, S., O'DONNELL, P. & CRIPPS, R. (1993) Molecular genetic analysis of muscle development, structure and function in Drosophila. Int. Rev. Cytol. 143, 63–152.

CASTELLANI, L. & VIBERT, P. (1992) Location of paramyosin in relation to the subfilaments within the thick filaments of scallop striated muscle. J. Mus. Res. Cell Mot. 13, 174–82.

COHEN, C. & HOLMES, K. C. (1963) X-ray diffraction evidence for •-helical coiled coils in native muscle. J. Mol. Biol. 6, 423–32.

DEITIKER, P. R. & EPSTEIN, H. F. (1993) Thick filament substructures in Caenorhabditis elegans: evidence for two populations of paramyosin. J. Cell Biol. 123, 303–11.

D'HAESE, J. & CARLHOFF, D. (1987) Localization and histochemical characterization of myosin isoforms in earthworm body muscle. J. Comp. Physiol. B 157, 71–9.

EPSTEIN, H. F., MILLER, D. M., ORTIZ, I. & BERLINER, G. C. (1985) Myosin and paramyosin are organized around a newly identified core structure. J. Cell. Biol. 100, 904–15.

EPSTEIN, H. F., CASEY, D. L. & ORTIZ, I. (1993) Myosin and paramyosin of Caenorhabditis elegans embryos assemble into nascent structures distinct from thick filaments and multi-filament assemblages. J. Cell Biol. 122, 845–58.

KENDRICK-JONES, J., SZENTKIRALYI, M. & SZENT-GYÖRGYI, A. (1976) Regulatory light chains in myosins. J. Mol. Biol. 104, 47–75.

LAEMMLI, U. K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227, 680–5.

LEVINE, R. J. C., ELFVIN, M., DEWEY, M. M. & WALCOTT, B. (1976) Paramyosin in invertebrate muscles. II. Content in relation to structure and function. J. Cell Biol. 71, 273–9.

LOWEY, S., WALLER, G. & TRYBUS, K. (1963) Function of Skeletal muscle myosin heavy and light chain isoforms by an in vitro motility assay. J. Biol. Chem. 268, 20414–18.

MAROTO, M., ARREDONDO, J. J., SAN-ROMÁN, M., MARCO, R. & CERVERA, M. (1995) Analysis of the paramyosin/ miniparamyosin gene. J. Biol. Chem. 270, 4375–82.

MAROTO, M., ARREDONDO, J. J., GOULDING, D., MARCO, R., BULLARD, B. & CERVERA, M. (1996) Drosophila paramyosin/mini-paramyosin gene products shown a large diversity in quantity, localization, and isoform pattern: a possible role in muscle maturation and function. J. Cell Biol. 134, 81–92.

MORRISON, C. M. & ODENSE, P. H. (1974) Ultrastructure of some Pelecypod adductor muscles. J. Ultrastruct. Res. 49, 228–51.

ROYUELA, M., FRAILE, B., GARCÌA-ANCHUELO, R. & PANIAGUA, R. (1995) Ultrastructurally different muscle cell types in Eisenia foetida (Annelida, Oligochaeta). J. Morphol. 224, 87–96.

ROYUELA, M., GARCÌA-ANCHUELO, R., ARENAS, M. I., CERVERA, M., FRAILE, B. & PANIAGUA, R. (1996) Immunocytochemical electron microscopic study and Western blot analysis of paramyosin in different invertebrate muscle cell types of the fruit fly Drosophila melanogaster, the earthworm Eisenia foetida, and the snail Helix aspersa. Histochem. J. 28, 247–55.

SCHMITZ, H., ASHTON, F. J., PEPE, F. A. & BEINBRECH, G. (1994) Substructures in the core of thick filaments: arrangement and number in relation to the paramyosin content of insect flight muscles. Tissue Cell 26, 83–100.

SZENT-GYÖRGYI, A. G., SZENTKIRALGI, E. M. & KENDRICK-JONES, J. (1973) The light chains of scallop myosin as regulatory subunits. J. Mol. Biol. 74, 174–203.

TOWBIN, H., STAHELIN, T. & GORDON, J. (1979) Electrophoretic transfer of protein from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76, 4350–4.

VIBERT, P. & CRAIG, R. W. (1983) Electron microscopy and image analysis from scallop striated muscle. J. Mol. Biol. 165, 303–20.

VINÓS, J., DOMINGO, A., MARCO, R. & CERVERA, M. (1991) Identification and characterization of Drosophila melanogaster paramyosin. J. Mol. Biol. 220, 687–700.

VINÓS, J., MAROTO, M., GARESSE, R., MARCO, R. & CERVERA, M. (1992) Drosophila melanogaster paramyosin: developmental pattern, mapping and properties deduced from its complete sequence. Mol. Gen. Genet. 231, 385–94.

WANG, B. L. & LARSSON, L. I. (1985) Simultaneous demonstration of multiple antigens by indirect immunofluorescence or immunogold staining. Novel light and electron microscopical double and triple staining method employing primary antibodies from the same species. Histochemistry 83, 47–56.

ZIEGLER, C., ADER, G. & BEINBRECH, G. (1994) Evidence for two myosin types in indirect insect flight muscles. Comp. Biochem. Physiol. 107B, 91–8.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Springer Science and Business Media LLC

Thông tin tác giả