세포융합물질

Cell–cell fusogens
세포융합
식별자
기호.EFF-AFF
팜PF14884
인터프로IPR029213

세포-세포 융합원은 세포막으로의 세포 융합을 촉진하는 당단백질이다.세포-세포 융합은 배우자 게놈의 결합과 다세포 유기체의 장기 발달에 매우 중요하다.세포-세포 융합은 액틴 세포골격과 융해성 단백질이 세포막을 가로질러 적절히 재배치될 때 일어난다.이 과정은 액틴 추진 막 [1]돌기에 의해 주도된다.

식별자

소포 형태에 대한 EFF-1 및 AFF-1의 영향.

EFF-AFF는 세포-세포 융합물질을 구성하는 타입 1 당단백질의 식별자이다.그들은 EFF-1 돌연변이가 회충인 케노하브디티스 [2]엘레강스에서 "모든 표피와 외음 상피의 세포 융합을 차단하는" 것이 발견되었을 때 처음 확인되었다.EFF-AFF는 세포-세포 융합원자로 작용하는 타입 I 막 당단백질 계열로, "앵커 세포 융합 실패"에서 명명되었다.EFF-1 돌연변이가 앵커 세포와 (자궁의 이음새) 신시튬을 성공적으로 융합시켜 연속 자궁-취약 튜브를 생성하는 것으로 알려져 있었지만, 이러한 연결이 실패했기 때문에 AFF-1 돌연변이가 발견되었다.AFF-1은 C. elegans에서 [3]이종 세포의 융합과 더불어 이 과정에 필요한 것으로 간주되었다.이러한 단백질의 막 통과 형태는 대부분의 바이러스 퓨조겐과 마찬가지로 N-말단 신호 배열에 이어 긴 세포 외 부분, 예측된 막 통과 도메인 및 짧은 세포 내 꼬리를 가지고 있습니다.다른 선충종에서 나온 EFF-AFF 단백질의 세포외 부분에서 모든 16개의 시스테인의 위치와 수가 현저하게 보존된 것은 이러한 단백질이 융해 [4]활성에 필수적인 유사한 3D 구조로 접혀 있음을 시사한다.C. elegans AFF-1과 EFF-1 단백질은 발달 세포 간 융합에 필수적이며 곤충 세포를 결합시킬 수 있습니다."따라서 FF는 바이러스 [5]입자에 발현될 때 융합을 촉진할 수 있는 세포융합물질의 고대 패밀리로 구성되어 있습니다.

과정

세포융합물질은 다른 세포들 사이의 혈장막융합을 촉진하는 단백질이다.퓨전원으로 간주하려면 퓨전, 익숙하지 않은 막의 퓨전 및 필요할 때 퓨전막 위에 존재해야 합니다.이 세포들은 배우자, 영양아세포, 상피, 그리고 다른 발달 세포들을 포함하지만 제한되지는 않는다.이 융합물질들은 세포-세포 융합을 중재하고 뉴런의 복구, 자동 융합, 그리고 파고솜의 봉합을 수행할 수 있다.비록 이 단백질들이 세포들 사이에서 비슷한 기능을 촉진하지만, 그들은 개별적인 메커니즘을 가지고 있다.이것들은 일방적(한 개의 융합막이 존재해야 함) 메커니즘과 양쪽(양쪽 막에 동일하거나 다른 융합원) 메커니즘이라고 불립니다.대부분의 용융기 메커니즘은 반혈액으로 시작하지만 세포 용융기 메커니즘은 4개의 다른 [6]단계로 구성됩니다.

걸음

  1. 세포는 서로 식별하여 가까이 있어야 합니다.
  2. 반혈이 일어나다.
  3. 헤미퓨전 구조의 융기공이 열리면서 세포 내용물이 합쳐집니다.
  4. 세포는 모공 확장으로 완전히 결합한다.

적용들

배우자 수정에서의 역할

세포융합물질은 몇 가지 다른 용도를 가지고 있다.이 화학 약품들은 막 이중층의 [6]융합을 촉진함으로써 성적 및 무성 생식에 중요한 역할을 할 수 있다.성생식을 통해 생쥐의 일부 필수 정자-난자 융합원인이 융합을 일으킨다는 것을 증명하는 증거가 발견되었으며, 두 개의 특정 단백질은 IZUMO1과 CD9이었다. 식물, 곰팡이, 무척추동물을 대상으로 한 실험 데이터를 비교한 결과, 몇몇 중요한 유전자가 수정의 원인이 될 수 있다는 것이 확인되었다.그러나 효모와 마찬가지로 수정 [7]과정에 적합한 유전자는 발견되지 않았다.최근 들어서는 또 다른 단백질이 배우자 퓨소겐(HAP2 또는 GCS1)으로 분류되고 있다.앞의 예와 같이, 이 단백질은 식물, 원생동물, 무척추동물에 존재한다.이 퓨조젠은 앞서 언급한 진핵 체세포 퓨조젠 EFF-1과 유사합니다.HAP2의 존재는 반수혈과 세포 [6]함량의 혼합을 유도한다.그러나 무성생식을 고려할 때 체세포는 세포융합이나 자가융합을 할 수도 있다.관찰된 두 가지 특정 용융원은 SO와 MAK-2였다.증거는 이러한 단백질이 효율적인 단백질 농도와 [7]국소화를 통제하고 조절한다는 것을 뒷받침한다.

신경 수복에서의 역할

의학 분야에서는 축삭신경 수복에 세포세포 융해물질의 사용을 테스트하고 다른 신경세포와의 유용성을 판단하기 위해 실험이 행해진다.현재의 신경 복구 방법은 절단된 신경의 끝을 봉합하는 것이다.이것은 회복 과정이 길고 회복된 신경의 기능률이 낮습니다.잠재적 해답으로 세포-세포 융합물질을 고려할 때, 연구원들은 융합 메커니즘에 기초하여 이 융합 물질을 두 그룹으로 나누었다: 세포 응집과 막 변형.두 그룹 모두 하나의 Fusogen PEG가 적합한 것으로 확인되었습니다.인간의 신경세포를 회복시키는 것을 가능하게 한 것은 이 퓨조젠이었다.일단 수술이 일정 기간(인간의 신경 수복 12시간, 좌골 쥐 치료 24시간) 내에 이루어지면, 환자의 회복은 거의 성공적이었다.이 연구로, 인간의 신경 이식을 고칠 수 있는 가능성이 있다.연구된 세포융합물질의 잠재적 용도는 암 백신과 손상된 세포의 재생이다.게다가, 몸의 어떤 말초 신경도 회복될 수 있고, 전달된 조직은 감각이 돌아오자마자 작동할 수 있다.마지막으로, 신경에 대한 어떠한 수술도 회복될 수 있고, 따라서 더 빨리 [8]회복될 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Shilagardi K, Li S, Luo F, Marikar F, Duan R, Jin P, et al. (April 2013). "Actin-propelled invasive membrane protrusions promote fusogenic protein engagement during cell-cell fusion". Science. 340 (6130): 359–63. Bibcode:2013Sci...340..359S. doi:10.1126/science.1234781. PMC 3631436. PMID 23470732.
  2. ^ Mohler WA, Shemer G, del Campo JJ, Valansi C, Opoku-Serebuoh E, Scranton V, et al. (March 2002). "The type I membrane protein EFF-1 is essential for developmental cell fusion". Developmental Cell. 2 (3): 355–62. doi:10.1016/S1534-5807(02)00129-6. PMID 11879640.
  3. ^ Sapir A, Choi J, Leikina E, Avinoam O, Valansi C, Chernomordik LV, et al. (May 2007). "AFF-1, a FOS-1-regulated fusogen, mediates fusion of the anchor cell in C. elegans". Developmental Cell. 12 (5): 683–98. doi:10.1016/j.devcel.2007.03.003. PMC 1975806. PMID 17488621.
  4. ^ Sapir A, Avinoam O, Podbilewicz B, Chernomordik LV (January 2008). "Viral and developmental cell fusion mechanisms: conservation and divergence". Developmental Cell. 14 (1): 11–21. doi:10.1016/j.devcel.2007.12.008. PMC 3549671. PMID 18194649.
  5. ^ Avinoam O, Fridman K, Valansi C, Abutbul I, Zeev-Ben-Mordehai T, Maurer UE, et al. (April 2011). "Conserved eukaryotic fusogens can fuse viral envelopes to cells". Science. 332 (6029): 589–92. Bibcode:2011Sci...332..589A. doi:10.1126/science.1202333. PMC 3084904. PMID 21436398.
  6. ^ a b c Brukman NG, Uygur B, Podbilewicz B, Chernomordik LV (May 2019). "How cells fuse". The Journal of Cell Biology. 218 (5): 1436–1451. doi:10.1083/jcb.201901017. PMC 6504885. PMID 30936162.
  7. ^ a b Aguilar PS, Baylies MK, Fleissner A, Helming L, Inoue N, Podbilewicz B, et al. (July 2013). "Genetic basis of cell-cell fusion mechanisms". Trends in Genetics. 29 (7): 427–37. doi:10.1016/j.tig.2013.01.011. PMC 4022042. PMID 23453622.
  8. ^ Abdou SA, Henderson PW (January 2019). "Fusogens: Chemical Agents That Can Rapidly Restore Function After Nerve Injury". The Journal of Surgical Research. 233: 36–40. doi:10.1016/j.jss.2018.07.013. PMID 30502271. S2CID 54563954.
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