Après que les cellules entrent en arrêt mitotique lors d`un traitement antimitotique, elles persistent généralement pendant de nombreuses heures dans un État mitotique vivant avant de subir l`apoptose (Fig. 2A, voir also16). Le passage d`un état de phase à mort avec une membrane mitochondriale externe perméable se produit rapidement, atteignant l`achèvement en quelques minutes (Fig. 2A et film supplémentaire SM1). Ici, nous avons d`abord déterminé si le «mécanisme de désintégration de l`inhibiteur» décrit ci-dessus explique les propriétés cinétiques d`un tel commutateur de mort cellulaire. Plus précisément, nous avons utilisé la modélisation mathématique pour déterminer ce que les schémas de réaction du réseau Bcl-2 peuvent donner lieu à: 1) des retards de longue durée précédant l`induction de l`apoptose, généralement 10 heures ou plus; et 2) exécution rapide de MOMP, dans les 20 minutes ou moins. Notre analyse combine des simulations numériques de simulations différentielles ordinaires (Fig. 2B, C) avec des approches analytiques (voir matériaux et méthodes), qui génèrent des Insights qui tiennent, indépendamment des choix de paramètres exacts ou du réseau spécifique Architecture. Sur la base de la evidence17 biochimique existante, nous avons d`abord construit un modèle, où bak monomère lie soit le MCL-1 pour former un complexe inactif, soit subit deux réactions de DIMERISATION séquentielle pour former des pores tétramères sur la membrane mitochondriale, entraînant translocation du cytochrome C (CytC) des mitochondrie au cytoplasme (modèle I, Fig. 2B).

Le niveau total de protéine bak reste constant en raison de sa grande stabilité, tandis que le niveau de MCL-1 diminue avec le temps avec la cinétique de premier ordre. À partir de simulations numériques (voir matériaux et méthodes, et tableau 1), nous avons constaté que ce modèle peut donner lieu à une induction de l`apoptose retardée après la désintégration de la MCL-1, comme prévu intuitivement (Fig. 2B). Après le début de l`arrestation mitotique (t = 0 hrs), la concentration de MCL-1 libre diminue au fil du temps, provoquant une augmentation éventuelle de la concentration de bak tétramère et CytC dans le cytoplasme. Cependant, alors que les résultats de la simulation représentent le retard du commutateur d`apoptose (~ 10 heures après l`arrêt mitotique), ils n`ont pas été en mesure de récapituler le commutateur pointu lui-même. Avec les simulations, nous avons constaté que le temps de commutation ΔT, pris pour être le moment pour la fraction de CytC dans le cytoplasme d`augmenter de 0,1 à 0,5, était 3,8 heures, beaucoup plus longtemps que le temps de commutation de < 20 minutes observée expérimentalement (Fig. 2A). Cela suggère que ce modèle de tétramère bak, tout en faisant appel intuitivement, n`est pas suffisant pour tenir compte des propriétés de type commutateur de la réponse apoptotique dans les cellules arrêtées mitotiquement. Après que les cellules entrent dans l`arrestation mitotique induite par le médicament, elles peuvent soit mourir par apoptose, ou sortir de la mitose, un processus concurrent qui peut provoquer des cellules pour échapper à death5. Par conséquent, pour comparer correctement les courbes de survie mitotique dérivées de notre modèle cinétique avec des données expérimentales (EQ. 39), nous devons d`abord générer des courbes de survie expérimentales, où les effets concurrents de la sortie mitotique sont éliminés. Afin de le faire, nous prenons d`abord la mort mitotique et la sortie mitotique pour être des événements indépendants, une hypothèse qui a été validée experimentally37.

Cela nous permet d`écrire le modèle simple suivant pour décrire la dynamique du nombre de cellules lors de l`arrestation mitotique: ensemble, nos données démontrent que l`inhibition de l`FLT3-ITD se combine avec le vénétoclax in vitro et in vivo dans les modèles FLT3-ITD + AML. Ces résultats fournissent une solide justification mécaniste pour soutenir l`investigation clinique des inhibiteurs de FLT3 en association avec le vénétoclax pour traiter le FLT3-ITD + AML. Les résultats numériques et analytiques du modèle de réseau simplifié Bcl-2 ont identifié une exigence critique pour la coopérativité de haut ordre dans la génération d`un commutateur pointu de MOMP.