Munkánk során kimutattuk, hogy az E2FA és E2FB transzkripciós faktorok elsősorban, mint represszorok, az embriógenezis során fontos koordinációs szerepet játszanak az osztódási és differenciálódási folyamatok összehangolásában. Nem ismert ugyanakkor hogyan, és milyen fehérjékkel együttműködve hajtják végre a gátló funkciójukat. Az állatok esetében E2F és Rb fehérjéket más DNS-kötésre képes fehérjékkel együttesen, közös komplexben mutatták ki (általánosan DREAM komplex - DP, Rb, E2F And/és MuvB). Ezeknek az állati komplexeknek van egy központi, öt fehérjéből álló konzerválódott eleme, amit korábban a fonálféregben írtak le először (synthetic multivulval class B, röviden synMuvB vagy MuvB). A különböző állati modellekben a komplexek összetétele egymáshoz nagyon hasonlónak bizonyult (Drosophila-légy dREAM/MMB, Caenorhabditis-fonálféreg- DRM, egér és ember LINC/DREAM). A komplexek pontos szerepe még nem ismert, de feltételezhetően represszor funkcióval rendelkeznek, mivel a kromatin szerkezetét befolyásoló fehérjék (pl. hiszton deacetiláz) jelenlétét mutatták ki a DREAM komplexekben. Kimutatták, hogy a DREAM komplex képes az
101 osztódó sejtekben kikapcsolni a differenciálódási géneket (Drosophila –Lee és mtsai., 2010), másrészt pedig megakadályozzák, hogy a sejtciklus gének rosszkor, pontatlanul működjenek az osztódási ciklus során (Sadasivam és deCaprio, 2013). A hasonlóságok mellett különbségeket is találtak a különböző állati komplexek összetételében, kimutatták, hogy a légy DREAM komplexében az E2F és az RBF (a légy Retinoblastoma faktora) fehérjék a MYB transzkripciós faktorral közös komplexet alkot, míg az emlős sejtekben az E2F és a MYB transzkripciós faktorok sohasem fordulnak elő együtt ugyanabban a komplexben (Sadasivam és deCaprio, 2013). Az Arabidopsisban több száz MYB rokon fehérjét is azonosítottak, de ezek között csak öt olyan fehérje van, amelyek strukturálisan és funkcionálisan is a legközelebb állnak az állati MYB transzkripciós faktorokhoz (rendelkeznek mindhárom konzerválódott MYB doménnel, ezeket MYB3R1-5 névvel illeték (Kobayashi és mtsai., 2015). A MYB3R transzkripciós faktorok szerepüket tekintve lehetnek represszorok (MYB3R3 és 5) valamint aktivátorok (MYB3R1 és 4; Kobayashi és mtsai., 2015). Eredményeink alapján mind az aktivátor MYB3R4, mind pedig a represzor MYB3R3 képes komplexbe lépni az RBR és az E2F fehérjékkel (23.
ábra). Állatok esetében eddig kizárólag a represszor típusú E2F fehérjék léptek kölcsönhatásba a DREAM komponensekkel. Érdekes módon addig, amíg a fiatal osztódó levélben az aktivátor E2FB az aktivátor MYB3R4 fehérjéhez kapcsolódott, addig a már differenciálódó levelekben a represszor E2FC a represszor MYB3R3 fehérjéhez asszociálódott (23. ábra; Kobayashi és mtsai., 2015). Az aktivátor MYB3R4 specifikusan csak a sejtosztódás G2-M fázisában fejeződik ki, ami alapján ez a növényi DREAM komplex ebben az osztódási fázisban működik. Az aktivátor MYB transzkripciós faktorok hiányában (myb3r1,5 dupla mutáns) csökken a mitótikus gének aktivitása (pl. mitótikus ciklinek, KNOLLE), aminek köszönhetően az osztódás egyik utolsó lépése, a citokinézis hibás működését lehetett megfigyelni bennük (Haga és mtsai., 2007; Kobayashi és mtsai., 2015). Vajon ezek a TF-ok a DREAM komplexben is aktivátor szerepet játszanak vagy bizonyos gének esetében represszorként működnek az állati DREAM komplexekhez hasonlóan?
Erre a kérdésre a választ egyelőre nem ismerjük. A levélfejlődés differenciálódási szakaszában a represszor MYB3R3 a szintén represszor E2FC-vel asszociálódik. Feltételezhetően, ez a komplex tartja kikapcsolt állapotban a sejtosztódási géneket a már differenciálódott levélsejtekben. Ezt a feltételezést támasztja alá, hogy a sejtosztódási gének az E2FC géncsendesített, valamint a myb3r3,5 dupla mutáns növényekben aktívak maradnak a már kifejlődött, differenciált levelekben is (del Pozo és mtsai., 2006). Munkánk során a MIP fehérjék növényi megfelelőit találtuk meg az E2FB és az E2FC kölcsönható partnerei között, mint az ALY2-3-at (LIN9/Mip130), a TCX5-öt (LIN54/Mip120) és az MSI1-et (RBBP4 - Kobayashi és mtsai., 2015; Magyar és mtsai., 2016; valamint nem közölt eredményeink alapján). A legújabb
102 eredményeink alapján sikerült azonosítanunk a még hiányzó LIN37 (Mip40) és LIN52 növényi megfelelőit is, így megállapítható, hogy a MuvB (MIP) központi egység összes eleme a növényi DREAM komplexekben is megtalálható (Pettkó-Szandtner A., nem közölt eredményei alapján).
Eredményeink alapján tehát megállapíthatjuk, hogy a növényekben is vannak DREAM komplexek, melyek hasonlóan az állati komplexekhez fontos szerepet játszhatnak a sejtosztódás szabályozásában valamint a differenciálódás és az osztódás koordinálásában (27. ábra). További vizsgálatokra van szükség ahhoz, hogy jobban megismerjük ezeknek a DREAM komplexeknek a működését és megértsük a növényi fejlődésben betöltött szerepüket.
27. ábra: A növényi sejtciklus és a nyugalmi fázis (G0) szabályozása DREAM-jellegű komplexekkel.
Az osztódó sejtek G1 fázisa során a korai sejtciklus szabályozó gének működését az E2FB-DPA/B-RBR komplex gátolja. Az RBR CYCD-CDKA;1 általi foszforilációja révén lehetővé válik az aktív E2F-DPA/B heterodimer felszabadulása (feltehetően az aktivátor E2FA és E2FB tartalmú), ami beindítja a korai sejtciklus szabályozó gének transzkripcióját. Később a represszor E2FC-nek szerepe lehet a korai sejtciklus szabályozó gének transzkripciójának gátlásában, melyben a DEL TF-ok is részt vehetnek, melyek nem tipikus E2F TF-ok, monomerként RBR és DP független úton működnek (Vlieghe és mtsai., 2005). A G1, S és a korai G2 fázis során a késői sejtciklus szabályozó gének transzkripcionálisan gátolva vannak egy represszor típusú DREAM fehérje komplex által, amely MYB3R-t, RBR-t és MuvB-szerű központi egységet tartalmaz. A késői G2 során ez a gátló komplex kicserélődik a célgének promóterén egy aktivátor DREAM komplexre (aktivátor típusú MYB3R-t – MYB3R-4, E2FB-t, RBR-t és MuvB-szerű központi elemet tartalmaz), amely pozitív visszacsatoláson keresztül auto-aktiválódik, és ez lehetővé teszi a késői sejtciklus szabályozó gének transzkripcióját. Az osztódás utáni sejtekben a késői sejtciklus szabályozó géneket egy másik represszor funkcióval rendelkező DREAM, MYB3R-E2F komplex tartja csendesített állapotban (amely represszor típusú MYB3R-t, E2FC-t, RBR-t és MuvB-szerű központi egységet tartalmaz; az ábrát Magyar Z. és mtsai., 2016 munkája alapján készítettük).
103