単細胞移動経路の修正は,極性Rac1活性化におけるパルスによって制御される

科学分野:

• 細胞生物学
• 発達生物学
• バイオ物理学

背景:

• 方向性のある細胞移動は 発達と成人期に不可欠です
• 細胞移動経路の修正は,周期的な極性喪失と再確立を含み",走って転ぶ"行動として知られています.
• これらの極性変化を誘発する 分子メカニズムは 未知のままです

研究 の 目的:

• 誘導移転中の周期的な細胞の極性変化の背後にある分子機構を調査する.
• 移動する細胞の"走って転ぶ"行動に 責任のある信号ネットワークを特定する
• 細胞移動中の極性リセットにおけるアポラー・ブレッビングの役割を明らかにする.

主な方法:

• 生きたゼブラフィッシュの胚と生殖細胞を in vivoモデルシステムとして利用した.
• Rac1活動とアクチンポリメリゼーションの動態を観察するために,ライブイメージングを使用した.
• 基礎となる生化学ネットワークの最小限の数学的モデルを開発した.

主要な成果:

• Rac1活動とアクチンポリメリゼーションの周期的な脈動を制御する調節可能な分子ネットワークを特定した. "極脈動"と呼ばれる.
• "極脈動"は 細胞移動の"走る"と"転がる"の間の 移行を駆動します
• 先の細胞の極性を消去するアポラー・ブレビングの役割を示した.

結論:

• 脈動性信号ネットワークは"極脈動"と"非極脈動"を含み,周期的な細胞の極性を調節する.
• このネットワークは,指向された細胞移動中に 正確な前後極性移行に不可欠です.
• 数学的なモデリングは,正確な細胞移動制御のための提案されたメカニズムをサポートします.