果蠅翅膀發(fā)育過程中的機(jī)械傳感和阻力
關(guān)于組織發(fā)育的機(jī)械控制的研究發(fā)表在本周的Nature Communications上。該文章確定了響應(yīng)增加的組織張力調(diào)節(jié)細(xì)胞重排的蛋白質(zhì)。這種蛋白質(zhì)AIP1及其輔助因子cofilin可能參與組織張力驅(qū)動(dòng)的細(xì)胞跨物種重排,其活性可能適用于細(xì)胞增殖和死亡。
在發(fā)育過程中,細(xì)胞沿組織軸線改變其位置以形成組織。組織中的全球力量模式,包括張力和壓縮,都會(huì)影響生長。盡管近年來關(guān)于細(xì)胞內(nèi)力生成的分子機(jī)制的知識(shí)已經(jīng)增長,但是當(dāng)細(xì)胞接觸表面被重塑時(shí),關(guān)于細(xì)胞如何響應(yīng)并抵抗組織張力的知識(shí)要少得多。
日本京都大學(xué)綜合細(xì)胞材料科學(xué)研究所(iCeMS)的杉村薰和Keikuke Ikawa在他們的研究中使用了果蠅蛹翅。他們篩選了肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白,并發(fā)現(xiàn)肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白1(AIP1)調(diào)節(jié)機(jī)翼中的細(xì)胞排列,具有發(fā)生細(xì)胞重排的強(qiáng)信號(hào)。一旦新的細(xì)胞接觸表面形成,他們發(fā)現(xiàn)AIP1較少。
“我們知道,細(xì)胞能夠感知周圍的力量并調(diào)整它們的信號(hào)通路以應(yīng)對這些力量,”Sugimura說。“我們的數(shù)據(jù)表明,AIP1和cofilin通過肌動(dòng)蛋白絲的結(jié)構(gòu)變化感知組織張力,這些肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白通過增強(qiáng)重塑細(xì)胞接觸表面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性促進(jìn)定向細(xì)胞重排。”
使用AIP1將組織張力轉(zhuǎn)換為局部肌動(dòng)蛋白周轉(zhuǎn)可以是在自然界其他地方的細(xì)胞排列中發(fā)現(xiàn)的策略,因?yàn)榈鞍踪|(zhì)存在于從酵母到人類的物種中。作者提出,所鑒定的機(jī)制應(yīng)在其他組織以及其他發(fā)育背景下進(jìn)行研究,如細(xì)胞增殖和死亡。
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