Endocytic transport in cytokinesis

Abstract

Cytokineze představuje velice složitý a pečlivě organizovaný proces. Po mnoho let byla cytokineze živočišných buněk popisována jako výsledek zaškrcení pomocí aktinomyosinového prstence. Naproti tomu na cytokinezi rostlinných buněk bylo pohlíženo jako na výsledek splývání váčků v oblasti buněčné přepážky mezi dvěma dceřinými buňkami. Nedávné studie však odhalily účast váčkového transportu i v cytokinezi živočišných buněk. Snahou této práce je zdůraznit význam endocytického transportu v dělení živočišných buněk a potřebu jeho řádné regulace. Nejprve je probírán původ váčků. Následně jsou rozebírány tři hlavní typy endocytických váčků - Rab11/FIP3 endozómy, Rab35 endozómy a endozómy bohaté na PI(3)P, spolu s jejich funkcí a interakčními partnery. Nakonec je věnována pozornost mechanismu rozdělení buňky a dědičnosti midbody. Probíhající procesy jsou provázeny změnami ve složení membrán, reorganizací cytoskeletu a cíleným doručováním jednotlivých transportovaných molekul. Poruchy v cytokinezi jsou zřejmě příčinou řady chorob, včetně některých typů rakoviny. Lepší porozumění úloze endocytického transportu v cytokinezi by tedy mohlo poskytnout nové možnosti terapie.

Cytokinesis represents a very complex and highly orchestrated process. For many years, the mechanism of animal cell cytokinesis was described as a result of actomyosin ring constriction. By contrast, in plant cells the division was seen as an outcome of vesicle fusion at the cell plate region between two daughter cells. Recent studies, however, uncover the involvement of vesicular trafficking in animal cell cytokinesis. This thesis aims to highlight the importance of endocytic transport and the necessity of its proper regulation. At first, the origin of vesicles is debated. Afterwards, three main types of endocytic vesicles are examined - Rab11/FIP3 endosomes, Rab35-endosomes and PI(3)P-enriched endosomes, along with their function and interacting partners. Finally, the attention is given to the mechanism of abscission and midbody inheritance. Ongoing processes are accompanied by changes in membrane composition, cytoskeleton reorganization and targeted delivery of distinct cargo molecules. Failure in cytokinesis has been implicated in the etiology of many diseases, such as cancer. Therefore, better understanding of associated endocytic trafficking may provide us with new therapeutic strategies.