Latrunculins—những macrolid biển mới làm gián đoạn tổ chức vi sợi và ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào: I. So sánh với cytochalasin D

Wiley - Tập 13 Số 3 - Trang 127-144 - 1989
Ilan Spector1, Nava R. Shochet2, D. BLASBERGER3, Yoel Kashman3
1Department of Anatomical Sciences, SUNY Stony Brook, New York 11794-8081.
2Department of Anatomical Sciences, Health Science Center, SUNY at Stony Brook, Stony Brook, New York
3School of Chemistry, Tel-Aviv University, Ramat Aviv, Israel

Tóm tắt

Tóm tắt

Các latrunculin là những hợp chất biển có cấu trúc mới được tách chiết từ bọt biển Biển Đỏ Latrunculia magnifica. In vivo, chúng làm thay đổi hình dạng tế bào, gây rối loạn tổ chức vi sợi, và ức chế các quá trình thụ tinh cùng phát triển sớm do vi sợi trung gian. In vitro, latrunculin A gần đây đã được phát hiện có ảnh hưởng đến sự polyme hóa của actin tinh khiết theo cách nhất quán với sự hình thành một phức hợp mol 1:1 với G-actin. Những tác động in vitro này cùng với những chỉ dẫn trước đó cho thấy latrunculin có hiệu lực mạnh mẽ hơn cytochalasin gợi ý có sự khác biệt trong cơ chế tác động in vivo của hai loại thuốc này. Để làm sáng tỏ những khác biệt này, chúng tôi đã so sánh các tác động ngắn hạn và dài hạn của latrunculin đối với hình dạng tế bào và tổ chức actin với tác động của cytochalasin D. Sự tiếp xúc của các tế bào fibroblast hamster NIL8 trong thời gian 1–3 giờ với latrunculin A, latrunculin B, và cytochalasin D gây ra những thay đổi về hình dạng tế bào và tổ chức actin phụ thuộc vào nồng độ. Tuy nhiên, các thay đổi do latrunculin gây ra lại khác biệt rõ rệt so với những thay đổi do cytochalasin D gây ra. Hơn nữa, trong khi các tác động ban đầu đã hiển hiện với cả latrunculin A và cytochalasin D ở nồng độ khoảng 0.03 μg/ml, latrunculin A đã gây ra sự tròn hoàn toàn của tất cả các tế bào ở nồng độ 0.2 μg/ml, trong khi với cytochalasin D, sự co lại tối đa đạt được ở nồng độ cao hơn 10–20 lần. Các tác động ngắn hạn của latrunculin B tương tự như latrunculin A mặc dù latrunculin B có hiệu lực yếu hơn một chút. Cả ba loại thuốc đều ức chế phân bào trong các tế bào được đồng bộ, nhưng các tác động dài hạn của chúng lại khác biệt rõ rệt. Các tế bào NIL8 được điều trị bằng latrunculin A duy trì trạng thái biến đổi của chúng trong một khoảng thời gian dài. Ngược lại, các tác động của cytochalasin D phát triển theo thời gian trong môi trường nuôi cấy, và những thay đổi do latrunculin B gây ra là tạm thời trong sự hiện diện liên tục của thuốc. Các tác động tạm thời này được tìm thấy là do sự vô hiệu hóa dần dần latrunculin B bởi huyết tương và được sử dụng để so sánh các mô hình phục hồi hình dạng tế bào và tổ chức actin ở hai dòng tế bào khác nhau. So sánh này cho thấy các tác động tạm thời của latrunculin B là hoàn toàn hồi phục đối với các tế bào NIL8 nhưng không phải đối với các tế bào neuroblastoma chuột N1E-115.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1083/jcb.76.2.360

10.1016/0014-4827(81)90038-0

10.1016/0022-2836(76)90233-3

Brenner S. L., 1979, Substoichiometric concentrations of cytochalasin D inhibit actin polymerization, J. Biol. Chem., 254, 9982, 10.1016/S0021-9258(19)86660-7

10.1083/jcb.83.3.657

10.1083/jcb.88.3.487

10.1083/jcb.105.4.1473

10.1016/0014-5793(87)81513-2

10.1073/pnas.79.24.7754

Dustin P., 1981, Microtubules, 1

10.1021/bi00507a006

Flannagan M. D., 1980, Cytochalasins block actin filament elongation by binding to high affinity sites associated with F‐actin, J. Biol. Chem., 255, 835, 10.1016/S0021-9258(19)86105-7

10.1083/jcb.107.4.1505

10.1038/304361a0

10.1016/S0021-9258(18)66662-1

Godman G. C., 1978, Cytochalasins Biochemical and Cell Biological Aspects, 277

10.1021/jo00168a028

10.1016/0092-8674(78)90146-0

10.1016/0040-4039(80)80255-3

10.1152/physrev.1982.62.2.672

10.1016/0092-8674(80)90619-4

10.1146/annurev.bi.55.070186.005011

10.1016/0014-4827(86)90519-7

10.1083/jcb.92.1.79

10.1007/978-3-7091-7667-2_1

10.1111/j.1749-6632.1986.tb38378.x

10.1007/978-1-4684-3803-1_7

Spector I., 1983, Latrunculin effects on microfilament organization in neuroblastoma cells, J. Cell Biol., 97, 292a

10.1126/science.6681676

10.1083/jcb.103.2.393

10.1146/annurev.cb.01.110185.002033

Tanenbaum S. W., 1978, Cytochalasins. Biochemical and Cell Biological Aspects, 1

Tobacman L., 1982, The regulation of actin polymerization and the inhibition of monomeric actin ATPase activity by Acanthamoeba profilin, J. Biol. Chem., 257, 4166, 10.1016/S0021-9258(18)34701-X

Tobacman L. S., 1983, Effects of Acanthamoeba profilin on pre‐steady state kinetics of actin polymerization and on the concentration of F‐actin at steady state, J. Biol. Chem., 258, 8806, 10.1016/S0021-9258(18)32128-8

10.1016/0014-4827(76)90044-6

Wehland J., 1981, Actin rearrangement in living cells revealed by microinjection of a fluorescent phalloidin derivative, Eur. J. Cell Biol., 24, 176

10.1126/science.171.3967.135

10.1073/pnas.76.9.4498

10.1083/jcb.92.1.69

Zieve G. W., 1984, Nocodazole and cytochalasin D induce tetraploidy in mammalian cells, Am. J. Physiol., 246, C154, 10.1152/ajpcell.1984.246.1.C154

10.1016/0092-8674(82)90341-5

10.1016/0014-4827(80)90279-7