꼭대기 협착

Apical constriction
apical constriction in C. elegans
C. elegans에서 한 쌍의 세포 꼭대기 표면(파란색) 수축의 두 단계입니다.

꼭대기 수축은 세포의 꼭대기 쪽의 수축이 세포가 쐐기 모양을 이루는 과정이다.일반적으로 이러한 형상 변화는 상피층의 많은 세포에 걸쳐 조정되며, 세포 [1]시트를 구부리거나 접을 수 있는 힘을 발생시킵니다.

형태발생적 역할

apical constriction of bottle cells initiates invagination.
상피층에서의 세포 끝부분의 수축은 충분한 힘을 발생시킨다.위조절에서, 꼭대기 수축 세포는 병 세포로 알려져 있다.병의 모양은 세포의 끝부분의 수축이 세포질을 압박하여 기저부를 확장시킬 때 발생한다.

첨단의 수축은 무척추동물과 척추동물 모두에서 중요한 형태발생학적 사건에서 중심적인 역할을 한다.이것은 전형적으로 침윤 과정의 첫 번째 단계이며, 또한 지정된 [2]경첩점에서 조직을 접는 데 중요하다.

무척추동물과 척추동물 양쪽에서 위경화 중에 세포 고리의 근첨 수축은 배반포 형성으로 이어진다.이 세포들은 궁극적인 모양 때문에 병 세포로 알려져 있다.모든 세포는 끝부분에서 수축하기 때문에 상피 시트는 밑부분에서 볼록하게 구부러진다.

척추동물에서 첨단의 수축은 신경조절, 플라코드 형성, 원시줄 형성 등 다양한 형태발생 과정에서 역할을 한다.

메커니즘

정점 수축 메커니즘(빨간색: 필라멘트 액틴).오렌지: myosin).

첨단의 수축은 주로 세포골격 요소의 수축을 통해 발생한다.특정 메커니즘은 종, 세포 유형, 그리고 형태 발생학적 움직임에 따라 달라집니다.연구된 모범 유기체로는 개구리 제노푸스와 파리 드로소필라가 있다.

크세노푸스

상세 정보:회전 식물성

제노 장배 형성하는 동안,bottle 세포는 등 갓번짐에 정점에서. 안쪽으로 그 blastopore 복고를 개시할constrict 위치해 있다.때actomyosin성 근 수축성은 끝 표면적을 줄이도록 세포막을 접는다 이러한 세포에서 정단 수축 때 발생한다.Endocytosis은 세포막의 정점 옆에 더 중량 대비 표면적을 감소시킨다.microtubule 트랙을 따라 이 endocytosed 소포의 활발한 거래 또한 중요한 것으로, 이후 미소관의 중합체의 단위 체화.( 그렇지는 않지만 안정)끝 협착의 정도를 감소시킨 것으로 생각된다.[3]

비록 정단 수축시켜 항상 준수, 장배 형성을 위하여 다른 형태 형성 부대 병렬로 일하고 있는지 여부를 나타내는 값 필요하지 않다.연구원들은 병 세포의 제거 장배 형성을 억제하지 않아야 하지만 덜 효율적으로 해 준다 보여 주었다.보틀 세포 제거 하지만 기형 태아의 결과가 되는다.[4]

apical constriction during neurulation.
세포 신경 주름의 hingepoints에Apical 수축은 신경관 폐쇄에 참여하는 부대를 생성합니다.

제노 푸스에 신경 튜브 세포 정점에서. 초기 장 중첩증뿐만 아니라hingepoint 접기 동안constrict.여기서, 메커니즘은 정단 수축을 유도하기에 충분한 단백질 Shroom3을 받습니다.그 끝 쪽에 왜냐하면 Shroom3은actin-binding 단백질과 누적되면 가장 유력한 메커니즘은 Shroom3, 압착력이 액틴 네트워크 집계한다.Ectopic Shroom3 끝 수축을 유도하기에 충분하지만,apico-basal 극성으로 세포는 오직에서 보여지고 있습니다.[5]

드로소필라속

정단 수축의 분자 사진 가장 염색체에 대한 철저하다.염색체 장배 형성하는 동안, 정중선 세포의 정단 수축이 배 고랑을 만들기 위해 장 중첩증을 시작한다.손톱 개구리 속에서처럼,actomyosin성 근 수축성은 세포의 정점 옆 조이는에 주된 역할을 한다.수축 세포는 세포들 사이의 아데렌 접합부를 라이닝하는 원주형 액틴 벨트뿐만 아니라 꼭대기 막 바로 아래에 액틴 메쉬 구조를 가지고 있다.액틴 메쉬 구조의 펄스 수축은 주로 꼭대기 표면적을 감소시키는 데 책임이 있는 것으로 생각된다.

드로소필라에서, 연구원들은 또한 시간의 첨단의 협착을 조정하는 데 책임이 있는 분자들을 찾아냈다.분비[6] 단백질인 단백질 접이식위조절(Fog)과 G 알파 단백질인 콘서티나(Concertina)는 적절한 시기에 적절한 세포에서 첨단의 수축이 시작되도록 하는 동일한 경로의 구성원이다.경막단백질 T48은 첨단 수축의 조정에도 필요한 중복 경로의 일부이다.복부 이랑 형성을 완전히 차단하려면 두 경로 모두 중단되어야 합니다.두 경로 모두 액틴 [7]역학을 조절하는 것으로 알려진 Rho 패밀리 GTPases의 구성원인 RhoGEF2의 국재성도 조절한다.

레퍼런스

  1. ^ Lee, J.; Harland, R. M. (2007). "Actomyosin contractility and microtubules drive apical constriction in Xenopus bottle cells". Developmental Biology. 311 (1): 40–52. doi:10.1016/j.ydbio.2007.08.010. PMC 2744900. PMID 17868669.
  2. ^ Nikolopoulou, E; Galea, GL; Rolo, A; Greene, ND; Copp, AJ (15 February 2017). "Neural tube closure: cellular, molecular and biomechanical mechanisms". Development (Cambridge, England). 144 (4): 552–566. doi:10.1242/dev.145904. PMC 5325323. PMID 28196803.
  3. ^ Lee, J.; Harland, R. M. (2010). "Endocytosis Is Required for Efficient Apical Constriction during Xenopus Gastrulation". Current Biology. 20 (3): 253–258. doi:10.1016/j.cub.2009.12.021. PMC 3310928. PMID 20096583.
  4. ^ Keller, R (1981). "An Experimental Analysis of the Role of Bottle Cells and the Deep Marginal Zone in Gastrulation". The Journal of Experimental Zoology. 216 (1): 81–101. doi:10.1002/jez.1402160109. PMID 7288390.
  5. ^ Haigo, S. L.; Hildebrand, J. D.; Harland, R. M.; Wallingford, J. B. (2003). "Shroom Induces Apical Constriction and Is Required for Hingepoint Formation during Neural Tube Closure". Current Biology. 13 (24): 2125–2137. doi:10.1016/j.cub.2003.11.054. PMID 14680628.
  6. ^ "folded gastrulation in UniProtKB". www.uniprot.org. Retrieved 14 May 2022.
  7. ^ Sawyer, J. M.; Harrell, J. R.; Shemer, G.; Sullivan-brown, J.; Roh-johnson, M.; Goldstein, B.; et al. (2009). "Apical constriction: A cell shape change that can drive morphogenesis". Developmental Biology. 341 (1): 5–19. doi:10.1016/j.ydbio.2009.09.009. PMC 2875788. PMID 19751720.

외부 링크