肌动球蛋白动力学受扰上皮组织的收缩与力学特性
细胞行为
2014-03-25 v1 组织与器官
摘要
力学在形态发生过程中起着重要作用，既驱动细胞形状变化的力产生，又决定细胞和组织的有效材料属性。果蝇背部闭合 (DC) 已成为研究组织力学与细胞活动相互作用的模型系统。在此过程中，羊膜浆膜 (AS) 通过其组成细胞的顶端收缩产生驱动 DC 的主要力量之一。我们结合活体数据定量、遗传与力学扰动以及细胞生物学方法，研究了力学特性和收缩率如何从细胞骨架活动中涌现。我们发现，肌球蛋白 (Myosin) 磷酸化的降低会导致 AS 细胞流体化，使其顺应性增加。相反，肌球蛋白磷酸化的增加和肌动蛋白 (actin) 线性聚合的增加会导致细胞固化。与预期相反，这两种扰动对 DC 期间细胞应变率的影响截然相反。虽然肌动蛋白聚合的增加提高了 AS 细胞的收缩率，但肌球蛋白磷酸化的增加导致细胞收缩非常缓慢。对激光烧蚀诱导的扰动在整个组织中衰减过程的定量分析表明，在这两种突变背景下，组织的反应截然不同。我们认为，在肌球蛋白活性或肌动蛋白聚合增加的情况下，细胞应变率的差异源于收缩力通过 E-钙粘蛋白 (ECadherin) 介导的粘附在组织中传递和协调方式的改变。我们的结果表明，存在一个最佳的肌球蛋白活性水平以产生有效的收缩，并表明肌动蛋白细胞骨架的架构和粘附复合物的动力学是整个组织协调活动涌现的重要参数。
引用
@article{arxiv.1403.5878,
title = {Contractile and mechanical properties in epithelia with perturbed actomyosin dynamics},
author = {Sabine C. Fischer and Guy B. Blanchard and Julia Duque and Richard J. Adams and Alfonso Martinez Arias and Simon D. Guest and Nicole Gorfinkiel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.5878},
year = {2014}
}