stringtranslate.com

Цитонема

Цитонемы захватывают и транспортируют морфогены. На этой микрофотографии показаны ткани личинки дрозофилы , клетки трахеи которой отмечены мембраносвязанным флуоресцентным белком mCherry. Некоторые из цитонем, отходящих от ветви трахеи, контактируют с нижележащим имагинальным диском крыла и транспортируют белок морфогена Dpp (отмечен зеленым флуоресцентным белком) к клеткам трахеи. [ нужна цитата ]

Цитонемы представляют собой тонкие клеточные выступы, специализированные для обмена сигнальными белками между клетками. [1] Цитонемы исходят из клеток, которые производят сигнальные белки, и распространяются непосредственно на клетки, которые получают сигнальные белки. [2] Цитонемы также распространяются непосредственно от клеток, которые получают сигнальные белки, к клеткам, которые их производят. [1] [3] [4]

Цитонема — это тип филоподия — тонкое трубчатое продолжение плазматической мембраны клетки, ядро ​​которого состоит из плотно связанных параллельных актиновых нитей. Филоподии могут простираться более чем на 100 мкм, их толщина составляет от 0,1 мкм до толщины 0,5 мкм. Цитонемы диаметром примерно 0,2 мкм и длиной до 80 мкм наблюдались в имагинальном диске крыла дрозофилы . [1]

Многие типы клеток имеют филоподии. К функциям филоподий относят поиск пути нейронов , [5] ранние стадии формирования синапсов , [6] презентацию антигена дендритными клетками иммунной системы , [7] генерацию силы макрофагами [8] и передачу вируса . [9] Они были связаны с закрытием раны, [10] дорсальным закрытием эмбрионов дрозофилы , [11] хемотаксисом у Dictyostelium , [12] передачей сигналов Delta-Notch , [13] [14] васкулогенезом , [15] клеточной адгезией , [ 16] миграция клеток и метастазы рака . Филоподиям давали разные названия: микрошипы, псевдоподии , тонкие филоподии, [17] толстые филоподии, [18] глиоподии, [19] миоподии, [20] инвадоподии , [21] подосомы , [22] телоподии, [23] туннельные нанотрубки. [24] и дендриты. Термин цитонема был придуман для обозначения наличия цитоплазмы внутри них (цито-) и их пальцеобразного вида (-нема), а также для обозначения их роли в качестве сигнальных, а не структурных или генерирующих силу органелл. [ нужна цитата ]

Филоподии с поведением, указывающим на их роль в восприятии информации о формировании паттерна, были впервые обнаружены у эмбрионов морских ежей [25] и последующие характеристики подтверждают идею о том, что они передают сигналы о формировании паттерна между клетками. [17] [18] Открытие цитонем в имагинальных дисках дрозофилы [1] впервые коррелировало наличие и поведение филоподий с известным сигнальным белком морфогена - декапентаплегиком . Декапентаплегия экспрессируется в крыльевом диске клетками, которые функционируют как организатор развития, [26] [27] и цитонемами, которые реагируют на декапентаплегию, ориентируются на этот организатор развития. Рецепторы сигнальных белков присутствуют в подвижных везикулах цитонем [3] , а рецепторы разных сигнальных белков специфически сегрегируют в разные типы цитонем. [4] У дрозофилы цитонемы были обнаружены в имагинальных дисках крыльев и глаз, [3] [13] трахеи , [28] [29] лимфатических железах [30] и яичниках. [31] Они также были описаны в эмбрионах пауков, [32] яичниках уховерток, [33] родниусах, [34] кальподах, [34] дождевых червях, [35] клетках, инфицированных ретровирусами, [36] тучных клетках , [37] В-лимфоциты [38] и нейтрофилы . [39] Недавние наблюдения показывают, что цитонемы также играют важную роль во время развития позвоночных. Недавние наблюдения подтверждают, что цитонемы также играют важную роль во время развития нервной пластинки рыбок данио [40] , куда они транспортируют Wnt8a, и конечности курицы, куда они транспортируют Sonic hedgehog. [41]

Рекомендации

  1. ^ abcd Рамирес-Вебер Ф.А., Корнберг ТБ (май 1999 г.). «Цитонемы: клеточные процессы, которые проецируются на главный сигнальный центр имагинальных дисков дрозофилы». Клетка . 97 (5): 599–607. дои : 10.1016/S0092-8674(00)80771-0 . ПМИД  10367889.
  2. ^ Кальехо А, Билиони А, Моллика Э, Горфинкель Н, Андрес Г, Ибаньес С, Торроха С, Доглио Л, Сьерра Дж, Герреро I (август 2011 г.). «Отправка опосредует базолатеральное высвобождение Hedgehog с образованием морфогенетического градиента дальнего действия в эпителии крыла крыла дрозофилы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (31): 12591–8. Бибкод : 2011PNAS..10812591C. дои : 10.1073/pnas.1106881108 . ПМК 3150953 . ПМИД  21690386. 
  3. ^ abc Сюн Ф., Рамирес-Вебер Ф.А., Иваки Д.Д., Корнберг Т.Б. (сентябрь 2005 г.). «Зависимость цитонем имагинальных дисков крыльев дрозофилы от декапентаплегии». Природа . 437 (7058): 560–3. Бибкод : 2005Natur.437..560H. дои : 10.1038/nature03951. PMID  16177792. S2CID  4428028.
  4. ^ Аб Рой С., Сюн Ф., Корнберг Т.Б. (апрель 2011 г.). «Специфичность цитонем дрозофилы для различных сигнальных путей». Наука . 332 (6027): 354–8. Бибкод : 2011Sci...332..354R. дои : 10.1126/science.1198949. ПМК 3109072 . ПМИД  21493861. 
  5. ^ Бентли Д., Тороян-Раймонд А. (1986). «Дезориентированный поиск пути пионерскими конусами роста нейронов, лишенными филоподий в результате обработки цитохалазином». Природа . 323 (6090): 712–5. Бибкод : 1986Natur.323..712B. дои : 10.1038/323712a0. PMID  3773996. S2CID  4371667.
  6. ^ Юсте Р., Бонхёффер Т. (январь 2004 г.). «Генезис дендритных шипов: результаты ультраструктурных и визуализирующих исследований». Обзоры природы. Нейронаука . 5 (1): 24–34. дои : 10.1038/nrn1300. PMID  14708001. S2CID  15126232.
  7. ^ Рагунатан А., Сивакамасундари Р., Воленски Дж., Поддар Р., Вайсман С.М. (август 2001 г.). «Функциональный анализ B144/LST1: ген в кластере фактора некроза опухоли, который индуцирует образование длинных филоподий в эукариотических клетках». Экспериментальные исследования клеток . 268 (2): 230–44. дои : 10.1006/excr.2001.5290. ПМИД  11478849.
  8. ^ Кресс Х, Стельцер Э.Х., Хольцер Д., Басс Ф., Гриффитс Г., Рорбах А. (июль 2007 г.). «Филоподии действуют как фагоцитарные щупальца и тянут дискретными шагами и со скоростью, зависящей от нагрузки». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (28): 11633–8. Бибкод : 2007PNAS..10411633K. дои : 10.1073/pnas.0702449104 . ЧВК 1913848 . ПМИД  17620618. 
  9. ^ Леманн М.Дж., Шерер Н.М., Маркс CB, Пайпарт М., Мотес В. (июль 2005 г.). «Передвижение вирусов по филоподиям, обусловленное актином и миозином, предшествует их проникновению в клетки». Журнал клеточной биологии . 170 (2): 317–25. дои : 10.1083/jcb.200503059. ПМК 2171413 . ПМИД  16027225. 
  10. ^ Кроссон CE, Клайс С.Д., Бойерман Р.В. (апрель 1986 г.). «Закрытие эпителиальной раны роговицы кролика. Двухфазный процесс». Исследовательская офтальмология и визуальные науки . 27 (4): 464–73. ПМИД  3957565.
  11. ^ Хасинто А., Вуд В., Балайо Т., Турмейн М., Мартинес-Ариас А., Мартин П. (ноябрь 2000 г.). «Динамическая эпителиальная адгезия на основе актина и сопоставление клеток во время дорсального закрытия дрозофилы». Современная биология . 10 (22): 1420–6. дои : 10.1016/S0960-9822(00)00796-X . ПМИД  11102803.
  12. ^ Хан Ю.Х., Чунг С.И., Весселс Д., Стивенс С., Титус М.А., Солл Д.Р., Фиртель Р.А. (декабрь 2002 г.). «Потребность в члене семейства стимулируемых сосудами фосфопротеинов для клеточной адгезии, образования филоподий и хемотаксиса в диктиостелии». Журнал биологической химии . 277 (51): 49877–87. дои : 10.1074/jbc.M209107200 . ПМИД  12388544.
  13. ^ аб Коэн М., Георгиу М., Стивенсон Н.Л., Миодауник М., Баум Б. (июль 2010 г.). «Динамические филоподии передают прерывистую передачу сигналов Delta-Notch для улучшения паттерна во время латерального торможения». Развивающая клетка . 19 (1): 78–89. дои : 10.1016/j.devcel.2010.06.006 . ПМИД  20643352.
  14. ^ Беркемейер Ф, Пейдж, КМ (июнь 2023 г.). «Динамика связи 2D-сигнализации Notch-Delta». Математические биологические науки . 360 (1). дои : 10.1016/j.mbs.2023.109012 . ПМИД  37142213.
  15. ^ Лоусон Н.Д., Вайнштейн Б.М. (август 2002 г.). «Визуализация эмбрионального развития сосудов in vivo с использованием трансгенных рыбок данио». Биология развития . 248 (2): 307–18. дои : 10.1006/dbio.2002.0711 . ПМИД  12167406.
  16. ^ Васюхин В, Бауэр С, Инь М, Фукс Э (январь 2000 г.). «Направленная полимеризация актина является движущей силой межклеточной адгезии эпителия». Клетка . 100 (2): 209–19. дои : 10.1016/S0092-8674(00)81559-7 . ПМИД  10660044.
  17. ^ аб Миллер Дж., Фрейзер С.Е., МакКлей Д. (август 1995 г.). «Динамика тонких филоподий во время гаструляции морского ежа». Разработка . 121 (8): 2501–11. дои : 10.1242/dev.121.8.2501. ПМИД  7671814.
  18. ^ ab McClay DR (декабрь 1999 г.). «Роль тонких филоподий в подвижности и морфогенезе». Экспериментальные исследования клеток . 253 (2): 296–301. doi : 10.1006/excr.1999.4723. ПМИД  10585250.
  19. ^ Васенкова И, Лугинбюль Д, Чиба А (январь 2006 г.). «Глиоподии расширяют диапазон прямой связи глии-нейронов во время развития ЦНС у дрозофилы». Молекулярная и клеточная нейронауки . 31 (1): 123–30. дои : 10.1016/j.mcn.2005.10.001. PMID  16298140. S2CID  39541898.
  20. ^ Ритценталер С., Сузуки Э., Чиба А. (октябрь 2000 г.). «Постсинаптические филоподии в мышечных клетках взаимодействуют с иннервирующими аксонами мотонейронов». Природная неврология . 3 (10): 1012–7. дои : 10.1038/79833. PMID  11017174. S2CID  23718828.
  21. ^ Чен WT (август 1989 г.). «Протеолитическая активность специализированных поверхностных выступов, образующихся в местах контакта розеток трансформированных клеток». Журнал экспериментальной зоологии . 251 (2): 167–85. дои : 10.1002/jez.1402510206. ПМИД  2549171.
  22. ^ Тароне Дж., Чирилло Д., Джанкотти Ф.Г., Комольо П.М., Маркизио ПК (июль 1985 г.). «Трансформированные вирусом саркомы Рауса фибробласты прикрепляются в основном к дискретным выступам вентральной мембраны, называемым подосомами». Экспериментальные исследования клеток . 159 (1): 141–57. дои : 10.1016/S0014-4827(85)80044-6. ПМИД  2411576.
  23. ^ Попеску Л.М., Фауссоне-Пеллегрини М.С. (апрель 2010 г.). «ТЕЛОЦИТЫ - случай счастливой случайности: извилистый путь от интерстициальных клеток Кахаля (ICC) через интерстициальные клетки Кахаля (ICLC) к ТЕЛОЦИТАМ». Журнал клеточной и молекулярной медицины . 14 (4): 729–40. дои : 10.1111/j.1582-4934.2010.01059.x. ПМЦ 3823108 . ПМИД  20367664. 
  24. ^ Рустом А., Саффрих Р., Маркович И., Вальтер П., Гердес Х.Х. (февраль 2004 г.). «Нанотубулярные магистрали для межклеточного транспорта органелл». Наука . 303 (5660): 1007–10. Бибкод : 2004Sci...303.1007R. дои : 10.1126/science.1093133. PMID  14963329. S2CID  37863055.
  25. ^ Густавсон Т., Вулперт Л. (январь 1961 г.). «Изучение клеточных основ морфогенеза зародыша морского ежа. Гаструляция у вегетированных личинок». Экспериментальные исследования клеток . 22 : 437–49. дои : 10.1016/0014-4827(61)90120-3. ПМИД  13709961.
  26. ^ Посакони Л.Г., Рафтери Л.А., Гелбарт В.М. (декабрь 1990 г.). «Формирование крыльев у Drosophila melanogaster требует функции декапентаплегического гена вдоль границы переднего и заднего отсека». Механизмы развития . 33 (1): 69–82. дои : 10.1016/0925-4773(90)90136-а. PMID  2129012. S2CID  24420940.
  27. ^ Табата Т., Шварц С., Густавсон Э., Али З., Корнберг Т.Б. (октябрь 1995 г.). «Создание крыла дрозофилы de novo, роль вживления и гипотеза границы отсека». Разработка . 121 (10): 3359–69. дои : 10.1242/dev.121.10.3359. ПМИД  7588069.
  28. ^ Рибейро С., Эбнер А., Аффольтер М. (май 2002 г.). «Визуализация in vivo выявляет различные клеточные функции передачи сигналов FGF и Dpp в морфогенезе ветвления трахеи». Развивающая клетка . 2 (5): 677–83. дои : 10.1016/S1534-5807(02)00171-5 . ПМИД  12015974.
  29. ^ Сато М., Корнберг ТБ (август 2002 г.). «FGF является важным митогеном и хемоаттрактантом для воздушных мешков трахеальной системы дрозофилы». Развивающая клетка . 3 (2): 195–207. дои : 10.1016/S1534-5807(02)00202-2 . ПМИД  12194851.
  30. ^ Мандал Л., Мартинес-Агосто Дж.А., Эванс С.Дж., Хартенштейн В., Банерджи Ю. (март 2007 г.). «Ниша, зависимая от Hedgehog и Antennapedia, поддерживает гемопоэтические предшественники дрозофилы». Природа . 446 (7133): 320–4. Бибкод : 2007Natur.446..320M. дои : 10.1038/nature05585. ПМК 2807630 . ПМИД  17361183. 
  31. ^ Рохас-Риос П., Герреро I, Гонсалес-Рейес А (2012). «Доставка ежа, опосредованная цитонемой, регулирует экспрессию костных морфогенетических белков для поддержания стволовых клеток зародышевой линии у дрозофилы». ПЛОС Биология . 10 (4): e1001298. дои : 10.1371/journal.pbio.1001298 . ПМК 3317903 . ПМИД  22509132. 
  32. ^ Акияма-Ода Ю, Ода Х (май 2003 г.). «Раннее формирование паттерна эмбриона паука: кластер мезенхимальных клеток в кумулюсе производит сигналы Dpp, принимаемые эпителиальными клетками зародышевого диска». Разработка . 130 (9): 1735–47. дои : 10.1242/dev.00390 . ПМИД  12642480.
  33. ^ Творжидло В., Клок М., Билински С.М. (май 2010 г.). «Ниши женских зародышевых стволовых клеток уховерток структурно просты и отличаются от ниш Drosophila melanogaster». Журнал морфологии . 271 (5): 634–40. дои : 10.1002/jmor.10824. PMID  20029934. S2CID  28360965.
  34. ^ аб Локк М (1987). «Очень быстрая индукция филоподий в клетках насекомых». Ткани и клетки . 19 (2): 301–18. дои : 10.1016/0040-8166(87)90014-0. ПМИД  18620200.
  35. ^ Касшау М.Р., Нго Т.Д., Спербер Л.М., Тран К.Л. (2007). «Формирование филоподий в целомоцитах дождевого червя (Lumbricus terrestris) в ответ на осмотический стресс». Зоология . 110 (1): 66–76. дои : 10.1016/j.zool.2006.07.002. ПМИД  17174079.
  36. ^ Шерер Н.М., Леманн М.Дж., Хименес-Сото Л.Ф., Хоренсавитц С., Пипатт М., Мотес В. (март 2007 г.). «Ретровирусы могут создавать филоподиальные мосты для эффективной передачи от клетки к клетке». Природная клеточная биология . 9 (3): 310–5. дои : 10.1038/ncb1544. ПМК 2628976 . ПМИД  17293854. 
  37. ^ Fifadara NH, Beer F, Оно S, Оно SJ (февраль 2010 г.). «Взаимодействие между активированным хемокиновым рецептором 1 и FcepsilonRI на мембранных плотах способствует коммуникации и расширению богатых F-актином цитонем между тучными клетками». Международная иммунология . 22 (2): 113–28. doi : 10.1093/intimm/dxp118. ПМК 2825160 . ПМИД  20173038. 
  38. ^ Гупта Н., ДеФранко А.Л. (февраль 2003 г.). «Визуализация динамики липидных рафтов и ранних сигнальных событий во время активации B-лимфоцитов, опосредованной рецептором антигена». Молекулярная биология клетки . 14 (2): 432–44. doi : 10.1091/mbc.02-05-0078. ПМК 149983 . ПМИД  12589045. 
  39. ↑ Галкина С.И., Молотковский Ю.Г., Ульрих В., Судьина Г.Ф. (апрель 2005 г.). «Сканирующая электронная микроскопия исследование тубуловезикулярных расширений нейтрофильных мембран (цитонем) и их роли в закреплении, агрегации и фагоцитозе. Влияние оксида азота». Экспериментальные исследования клеток . 304 (2): 620–9. doi : 10.1016/j.yexcr.2004.12.005. ПМИД  15748905.
  40. ^ Станганелло Э., Хагеманн А.И., Маттес Б., Синнер С., Мейен Д., Вебер С., Шуг А., Раз Э., Шольпп С. (январь 2015 г.). «Транспорт Wnt на основе филоподий во время формирования паттерна тканей позвоночных». Природные коммуникации . 6 : 5846. Бибкод : 2015NatCo...6.5846S. дои : 10.1038/ncomms6846 . ПМИД  25556612.
  41. ^ Сандерс Т.А., Льягостера Э., Барна М. (май 2013 г.). «Специализированные филоподии направляют SHH на большие расстояния во время формирования паттерна тканей позвоночных». Природа . 497 (7451): 628–32. Бибкод : 2013Natur.497..628S. дои : 10.1038/nature12157. ПМК 4197975 . ПМИД  23624372.