Русский
Русский
English
Editorial Open access Short report

Точки опоры и сети внутриклеточной сигнализации тромбоцита

Анастасия Свешникова1,2,3
Анастасия Свешникова
Анастасия Свешникова
MSU, Faculty of physics
Адрес для переписки:[email protected]
1
Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН
2
Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева
3
Физический факультет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Информация на Google Scholar
1.
Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН
2.
Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева
3.
Физический факультет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
В этом выпуске Системной Биологии и Физиологии А.А. Мартьянов и М.А. Пантелеев представили обзор сети внутриклеточной сигнализации тромбоцитов, который является второй частью дискуссии на тему молекулярных взаимодействий между активацией тромбоцита и его ответами
[
1
Platelet functional responses and signalling: the molecular relationship. Part 1: responses.

A. Sveshnikova, M. Stepanyan, M. Panteleev

Systems Biology and Physiology Reports. 2021, 1, 20-28

https://doi.org/10.52455/sbpr.01.202101014

Article | Google Scholar

]
. Обзор содержит семь тысяч слов и двести ссылок, но при этом все еще полностью не закончен, так как остаются непонятными части сигнализации тромбоцитов, особенно, его ингибирование
[
2,
Effects of the NO/soluble guanylate cyclase/cGMP system on the functions of human platelets

S. Makhoul, E. Walter, O. Pagel, U. Walter, A. Sickmann, S. Gambaryan, A. Smolenski, R. Zahedi, K. Jurk

Nitric Oxide. 2018, 76, 71-80

https://doi.org/10.1016/j.niox.2018.03.008

Article | Google Scholar

3,
Heparan sulfates are critical regulators of the inhibitory megakaryocyte-platelet receptor G6b-B

T. Vögtle, S. Sharma, J. Mori, Z. Nagy, D. Semeniak, C. Scandola, M. Geer, C. Smith, J. Lane, S. Pollack, R. Lassila, A. Jouppila, A. Barr, D. Ogg, T. Howard, H. McMiken, J. Warwicker, C. Geh, R. Rowlinson, W. Abbott, A. Eckly, H. Schulze, G. Wright, A. Mazharian, K. Fütterer, S. Rajesh, M. Douglas, Y. Senis

eLife. 2019, 8, None

https://doi.org/10.7554/eLife.46840

Article | Google Scholar

4
Double Suppression of the Gα Protein Activity by RGS Proteins

C. Lin, A. Koval, S. Tishchenko, A. Gabdulkhakov, U. Tin, G. Solis, V. Katanaev

Molecular Cell. 2014, 53, 663-671

https://doi.org/10.1016/J.MOLCEL.2014.01.014

Article | Google Scholar

]
. Для упрощения восприятия паттерна активации тромбоцита я нарисовала схему сигнализации, основанную на обзоре и данных других авторов
[
2,
Effects of the NO/soluble guanylate cyclase/cGMP system on the functions of human platelets

S. Makhoul, E. Walter, O. Pagel, U. Walter, A. Sickmann, S. Gambaryan, A. Smolenski, R. Zahedi, K. Jurk

Nitric Oxide. 2018, 76, 71-80

https://doi.org/10.1016/j.niox.2018.03.008

Article | Google Scholar

3
Heparan sulfates are critical regulators of the inhibitory megakaryocyte-platelet receptor G6b-B

T. Vögtle, S. Sharma, J. Mori, Z. Nagy, D. Semeniak, C. Scandola, M. Geer, C. Smith, J. Lane, S. Pollack, R. Lassila, A. Jouppila, A. Barr, D. Ogg, T. Howard, H. McMiken, J. Warwicker, C. Geh, R. Rowlinson, W. Abbott, A. Eckly, H. Schulze, G. Wright, A. Mazharian, K. Fütterer, S. Rajesh, M. Douglas, Y. Senis

eLife. 2019, 8, None

https://doi.org/10.7554/eLife.46840

Article | Google Scholar

]
.
Из рисунка можно заметить, что не существует ни одной последовательности активации или активационного каскада, начинающихся от одного рецептора. Пути сигнализации тромбоцита склонны к взаимодействию друг с другом и пересекаться на разных уровнях. Например, оба пути от PAR-рецепторов и рецептора GPVI активируют ФЛС и ПИ3К, и цитозольный кальций регулирует обе ФЛС. Было предположено, что кальций цитозоля является главным регулятором активации тромбоцита
[
5
New Fundamentals in Hemostasis

H. Versteeg, J. Heemskerk, M. Levi, P. Reitsma

Physiological Reviews. 2013, 93, 327-358

https://doi.org/10.1152/physrev.00016.2011

Article | Google Scholar

]
и, безусловно, регулирует большинство функциональных ответов тромбоцита
[
1
Platelet functional responses and signalling: the molecular relationship. Part 1: responses.

A. Sveshnikova, M. Stepanyan, M. Panteleev

Systems Biology and Physiology Reports. 2021, 1, 20-28

https://doi.org/10.52455/sbpr.01.202101014

Article | Google Scholar

]
. Таким образом, цитозольный кальций может быть назначен опорой, которая информирует об активации тромбоцита
[
6
Systems biology insights into the meaning of the platelet's dual-receptor thrombin signaling

A. Sveshnikova, A. Balatskiy, A. Demianova, T. Shepelyuk, S. Shakhidzhanov, M. Balatskaya, A. Pichugin, F. Ataullakhanov, M. Panteleev

Journal of Thrombosis and Haemostasis. 2016, 14, 2045-2057

https://doi.org/10.1111/jth.13442

Article | Google Scholar

]
. Тем не менее, точками опоры сигнализации могут быть и другие вещества: все GPCR тромбоцита используют одинаковый Gβγ, который необходим для активации интегринов тромбоцита
[
7
RAP GTPases and platelet integrin signaling

L. Stefanini, W. Bergmeier

Platelets. 2019, 30, 41-47

https://doi.org/10.1080/09537104.2018.1476681

Article | Google Scholar

]
, все гликопротеиновые рецепторы тромбоцита активируют SFK и Syk киназы, а также все тромбоцитарные рецепторы активируют ПИ3К разных типов. Помимо кросс-регуляции эти взаимодействия формируют сеть, которую сложно анализировать.
Это нелегко; более того, вероятно, это невозможно сделать с помощью разума. Нелинейные взаимодействия, осцилляции и спайкинг, частота и амплитуда шифрования/дешифровки может быть проанализирована только с помощью математического и компьютерного моделирования
[
6,
Systems biology insights into the meaning of the platelet's dual-receptor thrombin signaling

A. Sveshnikova, A. Balatskiy, A. Demianova, T. Shepelyuk, S. Shakhidzhanov, M. Balatskaya, A. Pichugin, F. Ataullakhanov, M. Panteleev

Journal of Thrombosis and Haemostasis. 2016, 14, 2045-2057

https://doi.org/10.1111/jth.13442

Article | Google Scholar

8,
Mathematical Techniques for Understanding Platelet Regulation and the Development of New Pharmacological Approaches

Dunster JL, Panteleev MA, Gibbins JM, Sveshnikova AN.

Gibbins JM, Mahaut-Smith M, editors. Platelets and Megakaryocytes : Volume 4, Advanced Protocols and Perspectives, New York, NY: Springer. 2018, None, 255–79

https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8585-2_15

Article | Google Scholar

9,
A molecular signaling model of platelet phosphoinositide and calcium regulation during homeostasis and P2Y1 activation

J. Purvis, M. Chatterjee, L. Brass, S. Diamond

Blood. 2008, 112, 4069-4079

https://doi.org/10.1182/blood-2008-05-157883

Article | Google Scholar

10
Control of Platelet CLEC-2-Mediated Activation by Receptor Clustering and Tyrosine Kinase Signaling

A. Martyanov, F. Balabin, J. Dunster, M. Panteleev, J. Gibbins, A. Sveshnikova

Biophysical Journal. 2020, 118, 2641-2655

https://doi.org/10.1016/j.bpj.2020.04.023

Article | Google Scholar

]
. Я верю, что данный подход может быть невероятно полезен в раскрытии значения строения сигнализации тромбоцита, и приведет к развитию эффективных инструментов для диагностики и лечения, основанных на этом понимании.
None
Figure 1. None

Библиографические ссылки статьи:

  1. Platelet functional responses and signalling: the molecular relationship. Part 1: responses.

    A. Sveshnikova, M. Stepanyan, M. Panteleev

    Systems Biology and Physiology Reports. 2021, 1, 20-28

    https://doi.org/10.52455/sbpr.01.202101014

    Article|Google Scholar

  2. Effects of the NO/soluble guanylate cyclase/cGMP system on the functions of human platelets

    S. Makhoul, E. Walter, O. Pagel, U. Walter, A. Sickmann, S. Gambaryan, A. Smolenski, R. Zahedi, K. Jurk

    Nitric Oxide. 2018, 76, 71-80

    https://doi.org/10.1016/j.niox.2018.03.008

    Article|Google Scholar

  3. Heparan sulfates are critical regulators of the inhibitory megakaryocyte-platelet receptor G6b-B

    T. Vögtle, S. Sharma, J. Mori, Z. Nagy, D. Semeniak, C. Scandola, M. Geer, C. Smith, J. Lane, S. Pollack, R. Lassila, A. Jouppila, A. Barr, D. Ogg, T. Howard, H. McMiken, J. Warwicker, C. Geh, R. Rowlinson, W. Abbott, A. Eckly, H. Schulze, G. Wright, A. Mazharian, K. Fütterer, S. Rajesh, M. Douglas, Y. Senis

    eLife. 2019, 8,

    https://doi.org/10.7554/eLife.46840

    Article|Google Scholar

  4. Double Suppression of the Gα Protein Activity by RGS Proteins

    C. Lin, A. Koval, S. Tishchenko, A. Gabdulkhakov, U. Tin, G. Solis, V. Katanaev

    Molecular Cell. 2014, 53, 663-671

    https://doi.org/10.1016/J.MOLCEL.2014.01.014

    Article|Google Scholar

  5. New Fundamentals in Hemostasis

    H. Versteeg, J. Heemskerk, M. Levi, P. Reitsma

    Physiological Reviews. 2013, 93, 327-358

    https://doi.org/10.1152/physrev.00016.2011

    Article|Google Scholar

  6. Systems biology insights into the meaning of the platelet's dual-receptor thrombin signaling

    A. Sveshnikova, A. Balatskiy, A. Demianova, T. Shepelyuk, S. Shakhidzhanov, M. Balatskaya, A. Pichugin, F. Ataullakhanov, M. Panteleev

    Journal of Thrombosis and Haemostasis. 2016, 14, 2045-2057

    https://doi.org/10.1111/jth.13442

    Article|Google Scholar

  7. RAP GTPases and platelet integrin signaling

    L. Stefanini, W. Bergmeier

    Platelets. 2019, 30, 41-47

    https://doi.org/10.1080/09537104.2018.1476681

    Article|Google Scholar

  8. Mathematical Techniques for Understanding Platelet Regulation and the Development of New Pharmacological Approaches

    Dunster JL, Panteleev MA, Gibbins JM, Sveshnikova AN.

    Gibbins JM, Mahaut-Smith M, editors. Platelets and Megakaryocytes : Volume 4, Advanced Protocols and Perspectives, New York, NY: Springer. 2018, , 255–79

    https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8585-2_15

    Article|Google Scholar

  9. A molecular signaling model of platelet phosphoinositide and calcium regulation during homeostasis and P2Y1 activation

    J. Purvis, M. Chatterjee, L. Brass, S. Diamond

    Blood. 2008, 112, 4069-4079

    https://doi.org/10.1182/blood-2008-05-157883

    Article|Google Scholar

  10. Control of Platelet CLEC-2-Mediated Activation by Receptor Clustering and Tyrosine Kinase Signaling

    A. Martyanov, F. Balabin, J. Dunster, M. Panteleev, J. Gibbins, A. Sveshnikova

    Biophysical Journal. 2020, 118, 2641-2655

    https://doi.org/10.1016/j.bpj.2020.04.023

    Article|Google Scholar