Введение

Тип гена

Escargot (esg) — это фактор транскрипции, экспрессируемый у Drosophila melanogaster. Он отвечает за поддержание кишечных стволовых клеток и используется в качестве маркера для этих типов клеток у дрозофилы. Помимо экспрессии в кишечнике, esg также экспрессируется в стволовых клетках зародышевой линии и кистовых стволовых клетках яичка, а также, в процессе развития, в нейральных стволовых клетках и имагинальных дисках.

Открытие

В 1992 году Мэри Уайтли и ее коллеги идентифицировали ген, очень похожий на ген Snail дрозофилы, и назвали его escargot. Они обнаружили, что он кодирует белок, содержащий домены цинковых пальцев, родственный генам семейства Snail.

Путь инсулинового рецептора

ЭСГ необходим для поддержания соматических стволовых клеток кисты в их стволовом состоянии. Яички дрозофилы содержат два типа стволовых клеток: стволовые клетки зародышевой линии и соматические стволовые клетки кисты. Стволовые клетки зародышевой линии делятся, образуя дочернюю гониобласт и новую стволовую клетку зародышевой линии. Гониобласт подвергается митотическому транзитному усилению деления, производя сперматоциты, которые в конечном итоге дают начало гаплоидным сперматидам. С другой стороны, стволовые клетки кисты генерируют клетки кисты и новые стволовые клетки кисты. Стволовые клетки кисты/клетки кисты инкапсулируют гониобласт и дифференцируются вместе с дифференцирующимися клетками зародышевой линии, выполняя функцию, аналогичную клеткам Сертоли млекопитающих. Для дифференцировки делящихся стволовых клеток кисты необходим инсулиноподобный сигнальный путь дрозофилы. Сверхэкспрессия ЭСГ усиливает активность белка поздней морфогенетической стадии 2 (ImpL2) (гомолог инсулиноподобного фактора роста связывающего белка IGFBP7 у дрозофилы), который необходим для предотвращения дифференцировки делящихся стволовых клеток кисты и, таким образом, поддерживает стволовые клетки кисты в стволовом состоянии.

Сигнализация FGF

Сигнализация фактора роста фибробластов важна для развития трахеи у насекомых. Разветвление морфогенеза трахеальной системы у дрозофилы регулируется сигнализацией FGF. Первичные клетки-наконечники, экспрессирующие Branchless/Breathless, инициируют первичное разветвление и миграцию. Клетки-наконечники дифференцируются в клетки слияния или терминальные клетки. Клетки слияния дифференцируются в различные типы клеток, а терминальные клетки формируют цитоплазматические выросты с внутриклеточным светом. Esg регулирует диверсификацию клеток-наконечников разветвления, ингибируя сигнализацию FGF.

Экспресс-гомологи

Семейство цинковых пальцев, связанных с транскрипционным фактором Snail, вовлечено в поддержание стволовых клеток у модельного насекомого – мухи D. melanogaster. Помимо Snail, D. melanogaster кодирует пять паралогов Snail, включая esg, worniu, scratch, scratch-like 1 и scratch-like 2. Члены семейства Snail – Snail, esg и worniu – участвуют в формировании различных структур у D. melanogaster, функционируя в нескольких клеточных процессах, таких как поведение клеток, форма клеток, асимметричное деление клеток, регуляция клеточной судьбы и дифференцировка клеток. Недавно ортолог esg был идентифицирован в геноме чешуекрылого Chloridea virescens.

ЭСГ и опухоли

Внутриопухолевая гетерогенность (ИТГ) – это измененные и разнообразные морфологические, генетические, эпигенетические, транскриптомные и метаболомные состояния раковых клеток. Соматические эпителиальные клетки яичника дрозофилы происходят из зародышевых стволовых клеток и формируют поляризованные фолликульные клетки, которые создают однослойный эпителий, окружающий зародышевые клетки внутри яичной камеры. Модель клеток фолликулов яичников дрозофилы была использована для изучения ИТГ. Гетерогенность индуцировалась в фолликульных клетках in situ. Было обнаружено, что потеря клеточной полярности вызывает гетерогенное многослойное образование. Esg был повышен в гетерогенной популяции клеток ниже по течению сигнализации Upd/Jak STAT и поддерживает неполяризованные клетки. Это можно экстраполировать на фибробласты, связанные с раком, которые взаимодействуют с опухолевыми клетками посредством IL-6/STAT3, что регулирует поддержание раковых стволовых клеток через Snail.