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Cell Migration01:19

Cell Migration

Cell migration is a process by which the cells move from one location to another, playing an essential role in embryological development, repair and regeneration, immune response, and metastasis. Cells migrate in response to chemical or mechanical signals generated by specific organs or tissues. The overall mechanism includes three steps - polarization, protrusion, and release. Polarization involves the formation of a distinct cell front and rear, which determines the direction of movement.
Cell Migration01:09

Cell Migration

Cell migration, the process by which cells move from one location to another, is essential for the proper development and viability of organisms throughout their life. When cells are not able to migrate properly to their ordained locations, various disorders may occur. For example, disruption in cell migration causes chronic inflammatory diseases such as arthritis.
Determination01:51

Determination

During embryogenesis, cells become progressively committed to different fates through a two-step process: specification followed by determination. Specification is demonstrated by removing a segment of an early embryo, “neutrally” culturing the tissue in vitro—for example, in a petri dish with simple medium—and then observing the derivatives. If the cultured region gives rise to cell types that it would normally generate in the embryo, this means that it is specified. In contrast, determination...
Cell Motility through Blebbing01:16

Cell Motility through Blebbing

Blebs are a type of membrane protrusion formed by the internal hydrostatic pressure of the cytoplasm. Blebs are observed in several cell types, including fibroblasts, immune cells, and single-celled organisms like the amoeba. The primary function of blebs is cell locomotion and apoptosis, but they are also found during necrosis and cell division. The life cycle of a bleb comprises an initiation phase followed by the expansion and retraction phases.
Blebbing Through the Matrix
In multicellular...
Gastrulation01:56

Gastrulation

Gastrulation establishes the three primary tissues of an embryo: the ectoderm, mesoderm, and endoderm. This developmental process relies on a series of intricate cellular movements, which in humans transforms a flat, “bilaminar disc” composed of two cell sheets into a three-tiered structure. In the resulting embryo, the endoderm serves as the bottom layer, and stacked directly above it is the intermediate mesoderm, and then the uppermost ectoderm. Respectively, these tissue strata will form...

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Koko Ishizuka1, Atsushi Kamiya, Edwin C Oh

  • 1Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, Maryland 21287, USA.

Nature
|April 8, 2011
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

La fosforilación de la proteína DISC1 actúa como un interruptor molecular en el cerebro. Este interruptor controla la proliferación de células progenitoras y la migración neuronal durante la corticogénesis, lo que afecta la susceptibilidad a los trastornos mentales.

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Área de la Ciencia:

  • La neurociencia es la neurociencia.
  • Biología del desarrollo Biología del desarrollo.
  • Biología Molecular Biología Molecular

Sus antecedentes:

  • La corticogénesis implica una regulación precisa de la proliferación de células progenitoras y la migración neuronal.
  • La función de DISC1 (Disrupted-in-Schizophrenia 1), un factor de susceptibilidad para los trastornos mentales, en la corticogénesis no se entiende completamente.
  • Los mecanismos moleculares precisos que cambian entre la proliferación y la migración siguen siendo difíciles de alcanzar.

Objetivo del estudio:

  • Para aclarar el papel de la fosforilación de DISC1 en la regulación de la transición de la proliferación de células progenitoras a la migración neuronal durante la corticogénesis.
  • Investigar las interacciones moleculares de DISC1, incluida su interacción con las proteínas GSK3β y el síndrome de Bardet-Biedl (BBS).
  • Determinar cómo los eventos específicos de fosforilación en DISC1 influyen en su función en el desarrollo neuronal.

Principales métodos:

  • Utilizó modelos de ratón para estudiar la corticogénesis.
  • Se investigó la fosforilación de DISC1 en la serina 710 (S710).
  • Interacciones examinadas entre las proteínas DISC1, GSK3β y BBS utilizando manipulación genética y ensayos bioquímicos.
  • Evaluó los efectos de la eliminación de DISC1 y de mutantes específicos de DISC1 (fosforados y fosfo-mimicos) en la proliferación y migración celular.

Principales resultados:

  • El DISC1 no fosforilado interactúa con GSK3β para regular la señalización Wnt, manteniendo la proliferación de células progenitoras.
  • La fosforilación de DISC1 en S710 recluta proteínas BBS para el centrosoma, promoviendo la migración neuronal.
  • La pérdida de BBS1 afecta específicamente a la migración, mientras que la eliminación de DISC1 afecta tanto a la proliferación como a la migración.
  • El mutante DISC1 con fosfato muerto rescata la proliferación, y el mutante fosfato-mímico rescata la migración, confirmando la función del interruptor.

Conclusiones:

  • DISC1 juega un doble papel en la corticogénesis, regulando tanto la proliferación de progenitores como la migración neuronal.
  • La fosforilación de DISC1 en S710 actúa como un interruptor molecular crítico, en la transición de la proliferación a la migración.
  • Este mecanismo de conmutación dependiente de la fosforilación que involucra a las proteínas DISC1 y BBS es crucial para el desarrollo adecuado del cerebro y puede tener implicaciones para los trastornos mentales.