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果蝇翅膀发育过程中的机械传感和阻力

关于组织发育的机械控制的研究发表在本周的Nature Communications上。该文章确定了响应增加的组织张力调节细胞重排的蛋白质。这种蛋白质AIP1及其辅助因子cofilin可能参与组织张力驱动的细胞跨物种重排,其活性可能适用于细胞增殖和死亡。

果蝇翅膀发育过程中的机械传感和阻力

在发育过程中,细胞沿组织轴线改变其位置以形成组织。组织中的全球力量模式,包括张力和压缩,都会影响生长。尽管近年来关于细胞内力生成的分子机制的知识已经增长,但是当细胞接触表面被重塑时,关于细胞如何响应并抵抗组织张力的知识要少得多。

日本京都大学综合细胞材料科学研究所(iCeMS)的杉村薰和Keikuke Ikawa在他们的研究中使用了果蝇蛹翅。他们筛选了肌动蛋白结合蛋白,并发现肌动蛋白结合蛋白1(AIP1)调节机翼中的细胞排列,具有发生细胞重排的强信号。一旦新的细胞接触表面形成,他们发现AIP1较少。

“我们知道,细胞能够感知周围的力量并调整它们的信号通路以应对这些力量,”Sugimura说。“我们的数据表明,AIP1和cofilin通过肌动蛋白丝的结构变化感知组织张力,这些肌动蛋白结合蛋白通过增强重塑细胞接触表面的结构稳定性促进定向细胞重排。”

使用AIP1将组织张力转换为局部肌动蛋白周转可以是在自然界其他地方的细胞排列中发现的策略,因为蛋白质存在于从酵母到人类的物种中。作者提出,所鉴定的机制应在其他组织以及其他发育背景下进行研究,如细胞增殖和死亡。

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