Ооциты: созревание, активация MPF
Пока еще не выяснено, как развиваются события после падения уровня циклического АМР , но в конце концов они приводят к активации белкового комплекса, называемого фактором инициации М-фазы ( ФИМ , MPF ), полагают, что он необходим для выхода из профазы I мейоза.
MPF крайне мало изменился в процессе эволюции эукариот. Его ключевая роль в обычном цикле клеточного деления обусловлена тем, что он инициирует переход клетки из G-2 в М-фазу . Профаза I мейоза, несмотря на свое традиционное название, очень похожа на фазу G-2 обычного клеточного цикла: ДНК уже реплицировалась и является активной в отношении транскрипции, ядерная оболочка интактна, а митотическое веретено деления еще не сформировалось. Более того, подобно переходу из G-2 в М-фазу обычной делящейся клетки, переход от профазы I к М-фазе мейоза запускается MPF. В действительности MPF был впервые обнаружен в ооцитах лягушки в качестве фактора, инициирующего созревание. Зрелые ооциты лягушки задерживаются на стадии метафазы II, когда уровень MPF высок. Если небольшую часть цитоплазмы такого зрелого ооцита ввести в незрелый ооцит, то под воздействием содержащегося в инъекции MPF нарушится целостность мембраны и начнется конденсация хромосом, т.е. будут наблюдаться эффекты, характерные для М-фазы и свидетельствующие о зрелости ооцита.
Замечетельное свойство MPF состоит в том, что его можно неограниченно долго последовательно переносить из одного ооцита в другой без потери активности, несмотря на то, что при подобных последовательных переносах разбавление раствора с MPF достигает огромных значений. Это означает, что инъекции MPF стимулируют синтез в реципиенте - ооците еще больших количеств MPF. Амплификация происходит даже в безъядерных ооцитах в присутствии ингибиторов синтеза белков, такой факт указывает на то, что MPF скорее всего активирует уже существующие MPF, а не индуцирует синтез новых MPF.
Механизм, лежащий в основе такой автокаталитической реакции саморазмножения, еще не изучен досконально. Имеются свидетельства того, что MPF фосфорилирован, что фосфорилированию принадлежит важная роль в возбуждении активности MPF и что по меньшей мере один из компонентов MPF является протеинкиназой.
Считают, что циклические изменения активности MPF, по- видимому, являются решающим фактором регуляции обычного митотического клеточного цикла, определяя моменты вступления клетки в митоз и выхода из него. По-видимому, при созревании ооцитов MPF претерпевает аналогичные циклические изменения. Увеличение количества MPF сначала запускает прохождение ооцита через профазу и вступление его в метафазу I деления мейоза. Затем последующая инактивация MPF позволяет ооцитам завершить деление ядра, а новая активация MPF инициирует переход клетки в М-фазу II деления мейоза . Полагают, что система задержки II мейотического деления (ее иногда отождествляют с цитостатическим фактором , ЦСФ , свойства которого слабо изучены) на этой стадии предотвращает инактивацию MPF, приостанавливая таким образом зрелые яйцеклетки на стадии метафазы II.
Оплодотворение , возможно, благодаря повышению концентрации Ca++ в цитозоле, позволяет ооцитам завершить II деление мейоза и вместе с последовательными сериями активации и инактивации MPF, определяющими прохождение клеток через повторяющиеся митотические деления, запускает процесс развития эмбриона. ( Cyert M.S., Kirschner M.W., 1988 , Ford C.C., 1985 , Kirschner M. et al., 1985 , Lohka M.J. et al., 1988 , Maller J.L., 1985 .)
