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敦促合併:博馬娛樂城了解細胞如何融合

十年來,科學家們知道細胞會與其他細胞融合併穿孔金好贏娛樂城它們的基本功能(例如連接在一起形成纖維的肌肉細胞)形成了侵入融合夥伴領土的長投影。但是,尚不清楚這種過程中涉及的薄而鬆軟的聚合物如何推動機械上堅硬的突起。

在發表於 自然細胞生物學,UT西南大學的科學家概述了這些推測背後的機制,重點研究了肌動蛋白和動力蛋白這兩種蛋白質之間的相互作用。他們說,這些發現提供了對關鍵細胞過程的深刻見解,這對於多細胞生物的概念,發育,再生和生理至關重要,最終可能會導致針對罕見肌肉疾病的新療法。

UT西南醫學中心分子生物學和細胞生物學系教授,研究負責財神娛樂城人伊麗莎白·陳(Elizabeth Chen)博士解釋說,細胞融合涉及三個主要步驟。首先,粘附分子將細胞膜拉在一起,但在細胞之間留有間隙。接下來,一個細胞延伸出手指狀的突起,並侵入另一個細胞。最終,所謂的融合蛋白使通博娛樂城細胞膜更緊密地接觸和融合。

Chen說,對於這一中間步驟,她實驗室和其他實驗室的研究表明,稱為肌動蛋白的蛋白質在形成預測中起關鍵作用。但是,肌動蛋白會形成鬆軟且稀薄的聚合物,稱為肌動蛋白絲,每條直徑僅為7納米。這些細絲如何在機械上變得足夠堅硬以推出可以侵入其他細胞的突起物還不清楚。

為了解決這個問題,Chen和她的同事研究了肌動蛋白與動力蛋白的相互作用,這種蛋白可以從整個細胞內發現的特定化學鍵中釋放能量。動力的作用之一是通過在從細胞膜突出的囊泡“頸部”周圍形成一種結構來夾住將貨物帶入細胞的新形成的囊泡。儘管先前的研究表明,動力蛋白和肌動蛋白在許多細胞結構中相互關聯,但如何協同工作仍是二十年來的一個謎。

Chen和她的團隊以果蠅肌肉細胞為模型系統,首先觀察了基因改造的胚胎中的肌肉細胞融合情況,認為該基因不產生任何功能性的動力蛋白。他們發現了信用卡娛樂城沒有動力功能的帽子,不僅這些細胞不再融合,也無法形成正常的投影,這表明動力在這一步驟中起關鍵作用。

然後,研究人員使用顯微鏡檢查博弈娛樂城我們來看看純化的動力蛋白和肌動蛋白在等量混合時如何相互作用。他們發現肌動蛋白絲似乎是由動力蛋白以規則間隔隔開的束組織在一起的,當多個動力蛋白分子組裝在一起時,後者形成一個螺旋。出人意料的是,這些肌動蛋白絲沒有結合在肌動蛋白絲周圍,而是與肌動蛋白絲纏繞在一起,而是與螺旋蛋白的外緣結合,每個螺旋蛋白最多可捕獲16 fi大老爺娛樂城感嘆。

儘管此實驗表明,hoya娛樂城 Chen說,它具有捕獲多條肌動蛋白絲並將其捆紮成更牢固束的能力,充滿動力的螺旋分子不太可​​能在細胞中持續很長的時間,偏財運生肖在這種細胞中,充足的能源可能導致這些動力學分子結構分解成單個單元。果然,當研究人員將能量源添加到動力素-肌動蛋白混合物中時,動力素螺旋確實分開了,但不是同步的。當完全組裝的螺旋破裂時,其他的仍然保留-肌動蛋白束保持在一起,同時允許新的細絲從沒有被動力蛋白束縛的區域散發出來。 Chen說,這種動態過程最終導致形成多個相互連接的平行肌動蛋白束,從而進一步提高了肌動蛋白網絡的機械強度。在細胞中進行的實驗表明,動態肌動蛋白捆綁過程對於細胞形成突起並與其他細胞融合至關重要。

儘管Chen和她的同事們使用肌肉細胞作為模型系統,但Chen指出,他們在這裡發現的肌動蛋白和動力蛋白之間的相互作用可能在其他類型的細胞融合中發揮關鍵作用,例如在骨吸收細胞之間或免疫細胞之間。此過程中的缺陷也可能導致某些罕見的疾病,例如中心核肌病,這種疾病是肌肉細胞形成過小的纖維。先前的研究表明,動力蛋白的多個基因突變可導致這種疾病。

Chen說:“我們對研究人類突變如何阻止融合過程感興趣,這最終可能導致新的干預和幫助這些患者的方法。”

參考

(2020)。動力蛋白調節肌動蛋白細胞骨架作為多絲肌動蛋白捆綁蛋白的動力學和機械強度。 自然細胞生物學DOI:https://doi.org/10.1038/s41556-020-0519-7

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