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        分子抑制使細胞在移動中
        
			
        
				2019-03-09 10:56:27
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        大阪大學(xué)的研究人員展示了兩種分子的相互抑制如何導(dǎo)致它們在細胞的兩端定位，作為在一個細胞末端形成附肢的觸發(fā)因素，使得定向細胞運動成為可能。為了應(yīng)對環(huán)境的變化，個體細胞，包括一些構(gòu)成復(fù)雜生物的細胞，需要移動。這可以通過使用稱為偽足的投影來推動自己來實現(xiàn)。盡管該系統(tǒng)存在于許多不同物種中，但是控制它并使細胞在特定方向上移動的機制尚未完全闡明。
        

        分子抑制使細胞在移動中
        

        在最近發(fā)表在“ 自然通訊 ”雜志上的研究中，大阪大學(xué)的研究人員揭示了一種被稱為粘液霉菌的生物細胞如何在其外膜中建立兩個分子的極化分布。這兩種分子僅在細胞的不同末端定位導(dǎo)致僅在一個細胞末端形成假形成的機器。這確保了來自偽足的單向力用于推進細胞，從而實現(xiàn)定向細胞運動。
        

        研究人員使用了許多單細胞和單分子實驗方法來分析粘液中的PIP3和PTEN分子，并確定它們的極化分布是如何產(chǎn)生的。首先，他們發(fā)現(xiàn)當PTEN不存在于細胞中時，PIP3分布在整個細胞膜上，導(dǎo)致產(chǎn)生多個偽足。這反過來又阻止了細胞運動。他們還量化了PIP3和PTEN的水平及其特定的細胞分布，并表明它們完全分布在膜上的不同區(qū)域，它們之間有明確的邊界。
        

        “我們的研究結(jié)果表明，PTEN和PIP3在細胞中起著超敏感的作用，”作者Masahiro Ueda說。“PTEN和PIP3的存在意味著它們相互抑制，阻止細胞在不同的末端形成偽足。這是一種非常有效的方法，可以保證細胞只在一個方向產(chǎn)生推進力，避免浪費能量。”
        

        鑒于PTEN和PIP3似乎在從粘液菌到哺乳動物的一系列生物體中發(fā)揮相似的功能，這些發(fā)現(xiàn)可以解釋許多物種的細胞運動性。具有兩個相互抑制分子的正反饋回路的設(shè)置也可以在其他信號傳導(dǎo)途徑中起作用，考慮到其實現(xiàn)不同狀態(tài)之間的超靈敏切換的效率。
        

        “我們的工作也暗示了這個系統(tǒng)如何起到促進細胞活力的作用，”主要作者Satomi Matsuoka說。“例如，當化學(xué)趨勢以特定的濃度梯度存在時，它會使細胞膜中富含PIP3的區(qū)域相對于該梯度定向自身，從而在梯度方向上產(chǎn)生推進力。這樣，細胞被自動誘導(dǎo)向環(huán)境中的刺激物和有毒化學(xué)物質(zhì)移動或遠離它們。“
        
			

			
          
        
			
        
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