Spatio-Temporal Manipulation of Small GTPase Activity at Subcellular Level and on Timescale of Seconds in Living Cells

Dynamic regulation of the Rho family of small guanosine triphosphatases (GTPases) with great spatiotemporal precision is essential for various cellular ...

Johns Hopkins University

&#x674E;&#x65AF;&#x7279;&#x83CC;&#x7684;&#x7EC6;&#x83CC;&#x75C5;&#x539F;&#x7684;&#x80DE;&#x5185;&#x8FD0;&#x52A8;&#x6709;&#x52A9;&#x8BC6;&#x522B;&#x5173;&#x952E;&#x5206;&#x5B50;&#x6210;&#x5206;&#x7684;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x4E3A;&#x57FA;&#x7840;&#x7684;&#x52A8;&#x529B; (&#x6700;&#x8FD1;&#x5BA1;&#x67E5;)&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x751F;&#x7269;&#x7269;&#x7406;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x751F;&#x5316;&#x6570;&#x636E;&#x53EA;&#x9700;&#x7406;&#x89E3;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5206;&#x5B50;&#x662F;&#x5982;&#x4F55;&#x751F;&#x6210;&#x7684;&#x62C9;&#x4F38;&#x771F;&#x6838;&#x819C;&#x7684;&#x90E8;&#x961F;&#x3002;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x5206;&#x5B50;&#x9A6C;&#x8FBE;&#x548C;&#x808C;&#x8089;&#xFF0C;&#x529B;&#x91CF;&#x901F;&#x5EA6;&#x66F2;&#x7EBF;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x5173;&#x952E;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x7269;&#x7406;&#x6570;&#x636E;&#x6765;&#x533A;&#x5206;&#x673A;&#x68B0;&#x7406;&#x8BBA;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x64CD;&#x7EB5;&#x548C;&#x8861;&#x91CF;&#x7C98;&#x5F39;&#x6027;&#x7684;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x63D0;&#x53D6;&#x6DB2;&#x4E3A;&#x674E;&#x65AF;&#x7279;&#x83CC;&#x63D0;&#x4F9B;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x529B;&#x91CF;&#x901F;&#x5EA6;&#x66F2;&#x7EBF;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x529B;&#x91CF;&#x901F;&#x5EA6;&#x7684;&#x5173;&#x7CFB;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x5F2F;&#x66F2;&#xFF0C;&#x51E0;&#x4E4E;&#x53CC;&#x76F8;&#xFF0C;&#x6697;&#x793A;&#x9AD8;&#x4F9D;&#x4ECE;&#x751F;&#x5316;&#x50AC;&#x5316;&#x548C;&#x90E8;&#x961F;&#x4EE3;&#x4E4B;&#x95F4;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x8FD0;&#x52A8;&#x8DDF;&#x8E2A;&#x4F4E;&#x566A;&#x58F0;&#x63D0;&#x53D6;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x957F;&#x8F68;&#x8FF9;&#x5B8C;&#x5168;&#x7531;&#x5206;&#x5B50;&#x5927;&#x5C0F;&#x7684;&#x6B65;&#x9AA4;&#x7EC4;&#x6210;&#x3002;&#x4ECE;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8F68;&#x8FF9;&#x7684;&#x7A33;&#x5065;&#x7EDF;&#x8BA1;&#x663E;&#x793A;&#x6B65;&#x9AA4;&#x7684;&#x6301;&#x7EED;&#x65F6;&#x95F4;&#x548C;&#x901F;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x674E;&#x65AF;&#x7279;&#x83CC;&#x5B8F;&#x89C2;&#x4E4B;&#x95F4;&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E0D;&#x662F;&#x5E73;&#x5747;&#x6B65;&#x5927;&#x5C0F;&#x548C;&#x901F;&#x5EA6;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x5173;&#x7CFB;&#x3002;&#x96C6;&#x4F53;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x8868;&#x660E;&#x5206;&#x5B50;&#x7684;&#x674E;&#x65AF;&#x7279;&#x83CC;&#x805A;&#x5408;&#x5F15;&#x64CE;&#x5C5E;&#x6027;&#x5982;&#x4F55;&#x8C03;&#x8282;&#x901F;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x548C;&#x8BE5;&#x89C4;&#x4F8B;&#x5728;&#x5206;&#x5B50;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x7684;&#x6682;&#x505C;&#x671F;&#x95F4;&#x53D1;&#x751F;&#x3002;

&#x674E;&#x65AF;&#x7279;&#x83CC;&#x7684;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x4E3A;&#x57FA;&#x7840;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x529B;&#x91CF;&#x901F;&#x5EA6;&#x5173;&#x7CFB;&#x3002;

The intracellular movement of the bacterial pathogen Listeria monocytogenes has helped identify key molecular constituents of actin-based motility (recent reviews ). However, biophysical as well as biochemical data are required to understand how these molecules generate the forces that extrude eukaryotic membranes. For molecular motors and for muscle, force-velocity curves have provided key biophysical data to distinguish between mechanistic theories. Here we manipulate and measure the viscoelastic properties of tissue extracts to provide the first force-velocity curve for Listeria monocytogenes. We find that the force-velocity relationship is highly curved, almost biphasic, suggesting a high cooperativity between biochemical catalysis and force generation. Using high-resolution motion tracking in low-noise extracts, we find long trajectories composed exclusively of molecular-sized steps. Robust statistics from these trajectories show a correlation between the duration of steps and macroscopic Listeria speed, but not between average step size and speed. Collectively, our data indicate how the molecular properties of the Listeria polymerization engine regulate speed, and that regulation occurs during molecular-scale pauses.

The force-velocity relationship for the actin-based motility of Listeria monocytogenes.

La circulation intracellulaire de la bact&eacute;rie pathog&egrave;ne Listeria monocytogenes a permis d&#39;identifier les principaux constituants mol&eacute;culaires de la motilit&eacute; ax&eacute;e sur l&#39;actine (Commentaires r&eacute;cents). Cependant, donn&eacute;es biophysiques ainsi que biochimiques sont n&eacute;cessaires pour comprendre comment ces mol&eacute;cules g&eacute;n&egrave;rent les forces qui extruder des membranes eucaryotes. Pour moteurs mol&eacute;culaires et muscle, courbes de force-vitesse ont fourni des donn&eacute;es biophysiques cl&eacute;es pour distinguer les th&eacute;ories m&eacute;canistes. Ici nous manipuler et de mesurer les propri&eacute;t&eacute;s visco&eacute;lastiques des extraits de tissus de pr&eacute;voir la premi&egrave;re courbe force-vitesse de Listeria monocytogenes. Nous trouvons que la relation force-vitesse est fortement courb&eacute;e, presque biphasique, sugg&eacute;rant une forte coop&eacute;rativit&eacute; entre catalyse biochimique et de la mise sur pied. &Agrave; l&#39;aide de suivi dans les extraits de faible niveau de bruit de mouvement &agrave; haute r&eacute;solution, nous trouvons longues trajectoires compos&eacute; exclusivement d&#39;&eacute;tapes de taille mol&eacute;culaire. Statistiques robustes de ces trajectoires montrent une corr&eacute;lation entre la dur&eacute;e des &eacute;tapes et vitesse de Listeria macroscopique, mais pas entre l&#39;&eacute;tape de moyenne taille et vitesse. Collectivement, nos donn&eacute;es indiquent comment les propri&eacute;t&eacute;s mol&eacute;culaires du moteur polym&eacute;risation Listeria r&eacute;glementent vitesse et cette r&eacute;gulation s&#39;effectue pendant les pauses de l&#39;&eacute;chelle mol&eacute;culaire.

La relation force-vitesse pour la motilit&eacute; ax&eacute;e sur l&#39;actine de Listeria monocytogenes.

Die Kraft-Geschwindigkeits-Beziehung f&#xFC;r die Aktin-basierte Motilit&#xE4;t von Listeria monocytogenes.

Il movimento intracellulare dell&#39;agente patogeno batterico Listeria monocytogenes ha contribuito a identificare i costituenti chiave molecolare della motilit&agrave; actina-based (ultimi commenti). Tuttavia, dati biofisici come pure biochimici sono tenuti a capire come queste molecole generano forze che estrudere membrane eucariote. Per motori molecolari e muscolare, le curve forza-velocit&agrave; hanno fornito dati biofisici chiave per distinguere le teorie meccanicistiche. Qui abbiamo manipolare e misurare le propriet&agrave; viscoelastiche di estratti di tessuto per fornire la prima curva di forza-velocit&agrave; per Listeria monocytogenes. Troviamo che la relazione forza-velocit&agrave; altamente &egrave; curvo, quasi bifasico, suggerendo un alto cooperativit&agrave; tra catalisi biochimica e la generazione di forza. Con movimento ad alta risoluzione di rilevamento a basso rumore estratti, troviamo lunghe traiettorie &egrave; composto esclusivamente da passaggi di dimensioni molecolari. Statistiche robuste da queste traiettorie mostrano una correlazione tra macroscopico Listeria velocit&agrave; e la durata della procedura, ma non tra passo di media dimensione e velocit&agrave;. Collettivamente, i nostri dati indicano come le propriet&agrave; molecolari del motore Listeria polimerizzazione di regolano la velocit&agrave;, e tale regolamento si verifica durante le pause su scala molecolare.

La relazione forza-velocit&agrave; per la motilit&agrave; actina-basato di Listeria monocytogenes.

&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x75C5;&#x539F;&#x4F53;&#x30EA;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;&#x83CC;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x306E;&#x904B;&#x52D5;&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x304F;&#x904B;&#x52D5;&#x6027; (&#x6700;&#x8FD1;&#x306E;&#x30EC;&#x30D3;&#x30E5;&#x30FC;&#xFF09; &#x306E;&#x4E3B;&#x5206;&#x5B50;&#x8981;&#x7D20;&#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3057;&#x3066;&#x304D;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x5E74;&#x4F1A;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x304C;&#x771F;&#x6838;&#x751F;&#x7269;&#x819C;&#x3092;&#x62BC;&#x3057;&#x51FA;&#x3059;&#x529B;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5206;&#x5B50;&#x30E2;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x7B4B;&#x8089;&#x3001;&#x529B;&#x901F;&#x5EA6;&#x66F2;&#x7DDA;&#x6A5F;&#x68B0;&#x8AD6;&#x7684;&#x7406;&#x8AD6;&#x306E;&#x9593;&#x3092;&#x533A;&#x5225;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x30AD;&#x30FC;&#x306E;&#x5E74;&#x4F1A;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x6211;&#x3005; &#x3092;&#x64CD;&#x4F5C;&#x3057;&#x3001;&#x30EA;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;&#x83CC;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x529B;-&#x901F;&#x5EA6;&#x66F2;&#x7DDA;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30B7;&#x30E5; &#x30A8;&#x30AD;&#x30B9;&#x306E;&#x7C98;&#x5F3E;&#x6027;&#x7279;&#x6027;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x3092;&#x898B;&#x3064;&#x3051;&#x308B;&#x529B;-&#x901F;&#x5EA6;&#x95A2;&#x4FC2;&#x306E;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x6E7E;&#x66F2;&#x3057;&#x305F;&#x307B;&#x307C;&#x4E8C;&#x76F8;&#x6027;&#x3001;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x89E6;&#x5A92;&#x3068;&#x529B;&#x767A;&#x751F;&#x3092;&#x9AD8;&#x3044;&#x5354;&#x540C;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x9AD8;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x904B;&#x52D5;&#x8FFD;&#x8DE1;&#x3067;&#x4F4E;&#x30CE;&#x30A4;&#x30BA;&#x306E;&#x62BD;&#x51FA;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x9577;&#x3044;&#x8ECC;&#x9053;&#x306F;&#x3001;&#x5206;&#x5B50;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x306E;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x6392;&#x4ED6;&#x7684;&#x3067;&#x69CB;&#x6210;&#x3092;&#x898B;&#x3064;&#x3051;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x8ECC;&#x8DE1;&#x304B;&#x3089;&#x30ED;&#x30D0;&#x30B9;&#x30C8;&#x7D71;&#x8A08;&#x306B;&#x306F;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x7D99;&#x7D9A;&#x6642;&#x9593;&#x3068;&#x5DE8;&#x8996;&#x7684;&#x30EA;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;&#x901F;&#x5EA6;&#x3068;&#x306A;&#x304F;&#x5E73;&#x5747;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7; &#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x3068;&#x901F;&#x5EA6;&#x306E;&#x9593;&#x306E;&#x76F8;&#x95A2;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x307E;&#x3068;&#x3081;&#x3066;&#x30EA;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;&#x91CD;&#x5408;&#x30A8;&#x30F3;&#x30B8;&#x30F3;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x7279;&#x6027;&#x304C;&#x901F;&#x5EA6;&#x3092;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3059;&#x308B;&#x6211;&#x3005; &#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x3057;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x5206;&#x5B50;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x4E00;&#x6642;&#x505C;&#x6B62;&#x4E2D;&#x306B;&#x767A;&#x751F;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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Listeria monocytogenes&#xC758; &#xB9D0;&#xB77C; &#xAE30;&#xBC18; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xC131;&#xC758; &#xD798;-&#xC18D;&#xB3C4; &#xAD00;&#xACC4;.

El movimiento intracelular del pat&oacute;geno bacteriano Listeria monocytogenes ha ayudado a identificar a componentes clave moleculares de la motilidad basadas en actina (&uacute;ltimos Comentarios). Sin embargo, datos biof&iacute;sicos como bioqu&iacute;micos deben entender c&oacute;mo estas mol&eacute;culas generan las fuerzas que sacan las membranas eucariotas. Para motores moleculares y m&uacute;sculo, curvas de fuerza-velocidad han proporcionado datos biof&iacute;sicos clave para distinguir entre las teor&iacute;as mecanicistas. Aqu&iacute; nos manipulan y medir las propiedades viscoel&aacute;sticas de extractos de tejido para prever la primera curva de la fuerza-velocidad de Listeria monocytogenes. Encontramos que la relaci&oacute;n de fuerza velocidad es muy curva, casi bif&aacute;sico, sugiriendo una alta cooperaci&oacute;n entre cat&aacute;lisis bioqu&iacute;mica y generaci&oacute;n de fuerzas. Con movimiento de alta resoluci&oacute;n de seguimiento en los extractos de poco ruido, nos encontramos con largas trayectorias compuesta exclusivamente por pasos de tama&ntilde;o molecular. Estad&iacute;sticas robustas de estas trayectorias muestran una correlaci&oacute;n entre la duraci&oacute;n de los pasos y velocidad macrosc&oacute;pica de Listeria, pero no entre el promedio de la magnitud y velocidad. En conjunto, nuestros datos indican c&oacute;mo las propiedades moleculares del motor de la polimerizaci&oacute;n de Listeria regulan la velocidad, y dicho Reglamento ocurre durante las pausas de escala molecular.

La relaci&oacute;n de fuerza-velocidad para la motilidad basadas en actina de Listeria monocytogenes.

&#x80DE;&#x8D28;&#x5206;&#x88C2;&#xFF0C;&#x5728;&#x5168;&#x7403;&#x548C;&#x8D64;&#x9053;&#x901A;&#x8DEF;&#x53D8;&#x5F62;&#x7EC6;&#x80DE;&#x76AE;&#x5C42;&#x5B9A;&#x578B;&#x7684;&#x65B9;&#x5F0F;&#xFF0C;&#x5BFC;&#x81F4;&#x5973;&#x513F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x79BB;&#x3002;&#x8D64;&#x9053;&#x7684;&#x529B;&#x91CF;&#x5F88;&#x5927;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x4E0A;&#x7531;&#x808C;&#x7403;&#x86CB;&#x767D; II &#x548C;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x4EA4;&#x8054;&#x5242;&#xFF0C;cortexillin &#x751F;&#x6210;-&#x6211;&#x3002;&#x76F8;&#x6BD4;&#x4E4B;&#x4E0B;&#xFF0C;&#x5168;&#x7403;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x76AE;&#x5C42;&#x7EC6;&#x80DE;&#x9AA8;&#x67B6;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x4EA4;&#x8054;&#x5242;&#xFF0C;dynacortin &#x7531;&#x786E;&#x5B9A;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x76F4;&#x63A5;&#x5F62;&#x6001;&#x8868;&#x5F81;&#x53CA;&#x6FC0;&#x5149;&#x8DDF;&#x8E2A; microrheology &#x6765;&#x91CF;&#x5316;&#x76AE;&#x8D28;&#x529B;&#x5B66;&#x6027;&#x80FD;&#x7684;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x548C; cortexillin-&#x6211;&#x548C; dynacortin &#x7A81;&#x53D8;&#x4F53;&#x76D8;&#x57FA;&#x7F51;&#x67C4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E24;&#x4E2A; cortexillin-&#x6211;&#x548C; dynacortin &#x5F71;&#x54CD;&#x80DE;&#x8D28;&#x5206;&#x88C2;&#x548C; interphase &#x4F5C;&#x4E3A;&#x9884;&#x6D4B;&#x4ECE;&#x9057;&#x4F20;&#x5B66;&#x548C;&#x751F;&#x5316;&#x6570;&#x636E;&#x4F7F;&#x7528;&#x7EAF;&#x51C0;&#x7684; dynacortin &#x86CB;&#x767D;&#x76AE;&#x8D28;&#x7C98;&#x5F39;&#x6027;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x8868;&#x660E;&#x80DE;&#x8D28;&#x5206;&#x88C2;&#x7684;&#x89C4;&#x7BA1;&#x6700;&#x7EC8;&#x9700;&#x8981;&#x8C03;&#x5236;&#x63A7;&#x5236;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x6307;&#x5B9A;&#x5F62;&#x72B6;&#x7684;&#x80DE;&#x8D28;&#x5206;&#x88C2;&#x7684;&#x529B;&#x91CF;&#x5E73;&#x8861;&#x7684;&#x76AE;&#x5C42;&#x7684;&#x673A;&#x68B0;&#x6027;&#x80FD;&#x7684;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x3002;&#x9057;&#x4F20;&#x3001; &#x751F;&#x7269;&#x5316;&#x5B66;&#x548C;&#x751F;&#x7269;&#x7269;&#x7406;&#x89C2;&#x6D4B;&#x7684;&#x7EC4;&#x5408;&#x8868;&#x660E;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x76AE;&#x8D28;&#x529B;&#x5B66;&#x6027;&#x80FD;&#x63A7;&#x5236;&#x76AE;&#x8D28;&#x5728;&#x80DE;&#x8D28;&#x5206;&#x88C2;&#x671F;&#x95F4;&#x7684;&#x6539;&#x9020;&#x65B9;&#x5F0F;&#x3002;

Dynacortin &#x6709;&#x52A9;&#x4E8E;&#x76AE;&#x8D28;&#x7C98;&#x5F39;&#x6027;&#xFF0C;&#x53EF;&#x5E2E;&#x52A9;&#x5B9A;&#x4E49;&#x5F62;&#x72B6;&#x53D8;&#x5316;&#x7684;&#x80DE;&#x8D28;&#x5206;&#x88C2;&#x3002;

During cytokinesis, global and equatorial pathways deform the cell cortex in a stereotypical manner, which leads to daughter cell separation. Equatorial forces are largely generated by myosin-II and the actin crosslinker, cortexillin-I. In contrast, global mechanics are determined by the cortical cytoskeleton, including the actin crosslinker, dynacortin. We used direct morphometric characterization and laser-tracking microrheology to quantify cortical mechanical properties of wild-type and cortexillin-I and dynacortin mutant Dictyostelium cells. Both cortexillin-I and dynacortin influence cytokinesis and interphase cortical viscoelasticity as predicted from genetics and biochemical data using purified dynacortin proteins. Our studies suggest that the regulation of cytokinesis ultimately requires modulation of proteins that control the cortical mechanical properties that establish the force-balance that specifies the shapes of cytokinesis. The combination of genetic, biochemical, and biophysical observations suggests that the cell's cortical mechanical properties control how the cortex is remodeled during cytokinesis.

Dynacortin contributes to cortical viscoelasticity and helps define the shape changes of cytokinesis.

Au cours de la cytokin&egrave;se, voies globales et &eacute;quatoriales d&eacute;forment le cortex de la cellule de fa&ccedil;on st&eacute;r&eacute;otyp&eacute;e, qui conduit &agrave; la s&eacute;paration des cellules filles. Forces &eacute;quatoriales sont en grande partie g&eacute;n&eacute;r&eacute;es par II de la myosine et l&#39;actine r&eacute;ticulant, cortexillin-I. En revanche, la m&eacute;canique globale est d&eacute;termin&eacute;e par le cytosquelette cortical, y compris l&#39;agent de r&eacute;ticulation de l&#39;actine, dynacortin. Caract&eacute;risation morphom&eacute;trique direct et suivi laser microrh&eacute;ologie servi &agrave; quantifier les propri&eacute;t&eacute;s m&eacute;caniques corticales de type sauvage et cortexillin-I et dynacortin cellules mutantes de Dictyostelium. Les deux cortexillin-je dynacortin influencent la cytocin&egrave;se et interphase corticale visco&eacute;lasticit&eacute; tel que pr&eacute;dit de la g&eacute;n&eacute;tique et biochimiques donn&eacute;es &agrave; l&#39;aide de prot&eacute;ines purifi&eacute;es dynacortin. Nos &eacute;tudes sugg&egrave;rent que la r&eacute;gulation de la cytokin&egrave;se exige finalement modulation des prot&eacute;ines qui contr&ocirc;lent les propri&eacute;t&eacute;s m&eacute;caniques corticale qui &eacute;tablissent l&#39;&eacute;quilibre des forces qui sp&eacute;cifie les formes de la cytokin&egrave;se. La combinaison des observations g&eacute;n&eacute;tiques, biochimiques et biophysiques sugg&egrave;re que les propri&eacute;t&eacute;s m&eacute;caniques corticale de la cellule contr&ocirc;lent comment le cortex est remodel&eacute; au cours de la cytokin&egrave;se.

Dynacortin contribue &agrave; la visco&eacute;lasticit&eacute; corticale et aide &agrave; d&eacute;finir les changements de forme de la cytokin&egrave;se.

Dynacortin tr&#xE4;gt zur kortikalen Viskoelastizit&#xE4;t und hilft bei der Definition der Form&#xE4;nderungen der Zytokinese.

Durante la Citocinesi, in percorsi globali ed equatoriale deformano la corteccia cellulare in maniera stereotipata, che conduce alla separazione cellula figlia. Forze equatoriale sono in gran parte generate da II-miosina e l&#39;actina reticolante, cortexillin-mi. Al contrario, meccanica globale &egrave; determinati dal citoscheletro corticale, tra cui l&#39;actina reticolante, dynacortin. Abbiamo usato Caratterizzazione morfometrica diretto e laser-tracking microrheology per quantificare le propriet&agrave; meccaniche corticale del wild-type e cortexillin-I e dynacortin delle cellule mutanti di Dictyostelium. Entrambi cortexillin-io e dynacortin influenza Citocinesi in e interfase viscoelasticit&agrave; corticale come predetto dalla genetica e biochimici dei dati utilizzando le proteine purificate dynacortin. I nostri studi suggeriscono che il regolamento della Citocinesi in richiede in definitiva modulazione delle proteine che controllano la propriet&agrave; meccaniche corticale che stabiliscono l&#39;equilibrio di forze che specifica le forme di Citocinesi in. La combinazione di genetiche, biochimiche e biofisiche osservazioni suggerisce che corticale propriet&agrave; meccaniche della cella controllo come la corteccia &egrave; ristrutturata durante la Citocinesi in.

Dynacortin contribuisce alla corticale viscoelasticit&agrave; e aiuta a definire i cambiamenti di forma della Citocinesi in.

&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x5206;&#x88C2;&#x4E2D;&#x306B;&#x30B0;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D0;&#x30EB;&#x3068;&#x8D64;&#x9053;&#x306E;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x306F;&#x5A18;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x96E2;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x3001;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EC;&#x30AA;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x7684;&#x306A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3067;&#x30BB;&#x30EB;&#x76AE;&#x8CEA;&#x3092;&#x5909;&#x5F62;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x8D64;&#x9053;&#x529B;&#x304C;&#x4E3B;&#x751F;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x30DF;&#x30AA;&#x30B7;&#x30F3; II &#x3068;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x67B6;&#x6A4B;&#x5264;&#x3001;cortexillin-&#x79C1;&#x306F;&#x3002;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x30B0;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D0;&#x30EB;&#x529B;&#x5B66;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x67B6;&#x6A4B;&#x5264;&#x3001;dynacortin &#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x9AA8;&#x683C;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x304A;&#x3088;&#x3073; cortexillin &#x306E;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x6027;&#x8CEA;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x76F4;&#x63A5;&#x5F62;&#x614B;&#x8A08;&#x6E2C;&#x5B66;&#x7684;&#x30AD;&#x30E3;&#x30E9;&#x30AF;&#x30BF;&#x30EA;&#x30BC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3068;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B6;&#x30FC;&#x8FFD;&#x8DE1;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30EC;&#x30AA;&#x30ED;&#x30B8;&#x30FC;&#x7C21;&#x6613;&#x4F7F;&#x7528;- &#x3057;&#x3001;dynacortin &#x5909;&#x7570;&#x7D30;&#x80DE;&#x6027;&#x7C98;&#x83CC;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x3002;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E; cortexillin- &#x3057;&#x3001;dynacortin &#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x5206;&#x88C2;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x3057;&#x3001;&#x4E2D;&#x9593;&#x671F;&#x306E;&#x76AE;&#x8CEA;&#x7C98;&#x5F3E;&#x6027;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B66;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x7CBE;&#x88FD;&#x3055;&#x308C;&#x305F; dynacortin &#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x304B;&#x3089;&#x4E88;&#x6E2C;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x5206;&#x88C2;&#x306E;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x304C;&#x6700;&#x7D42;&#x7684;&#x306B;&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x5206;&#x88C2;&#x306E;&#x56F3;&#x5F62;&#x3092;&#x6307;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30B9; &#x30D0;&#x30E9;&#x30F3;&#x30B9;&#x3092;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3059;&#x308B;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x6027;&#x8CEA;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3059;&#x308B;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x5909;&#x8ABF;&#x3092;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x304A;&#x52E7;&#x3081;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x907A;&#x4F1D;&#x30FB;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x30FB;&#x751F;&#x7269;&#x7269;&#x7406;&#x89B3;&#x6E2C;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x76AE;&#x8CEA;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x6027;&#x8CEA;&#x304C;&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x5206;&#x88C2;&#x4E2D;&#x306E;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6539;&#x9020;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Dynacortin &#x306F;&#x3001;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x7C98;&#x5F3E;&#x6027;&#x306B;&#x8CA2;&#x732E;&#x3057;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x5206;&#x88C2;&#x306E;&#x5F62;&#x72B6;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x5B9A;&#x7FA9;&#x3059;&#x308B;&#x306E;&#x306B;&#x5F79;&#x7ACB;&#x3061;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Cytokinesis, &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xAE00;&#xB85C;&#xBC8C; &#xBC0F; &#xC801;&#xB3C4; &#xACBD;&#xB85C; &#xC140; &#xD53C; &#xC9C8; &#xB538; &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xB9AC;&#xB97C; &#xB9AC;&#xB4DC; &#xD558;&#xB294; &#xD2C0;&#xC5D0; &#xBC15;&#xD78C; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC73C;&#xB85C; &#xBCC0;&#xD615;. &#xC801;&#xB3C4; &#xC138;&#xB825; &#xC8FC;&#xB85C; myosin II&#xC640; &#xB9D0;&#xB77C; crosslinker cortexillin&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC0DD;&#xC131; &#xB41C;-&#xB09C;. &#xBC18;&#xBA74;, &#xAE00;&#xB85C;&#xBC8C; &#xC5ED;&#xD559; &#xB9D0;&#xB77C; crosslinker, dynacortin&#xB97C; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xC5EC; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; cytoskeleton&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xACB0;&#xC815; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC57C;&#xC0DD;-&#xD0C0;&#xC785; &#xBC0F; cortexillin&#xC758; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801; &#xD2B9;&#xC131; &#xCC99;&#xB3C4;&#xB97C; &#xC9C1;&#xC811; &#xD615;&#xD0DC;&#xD559; &#xD2B9;&#xC131;&#xD654; &#xBC0F; &#xB808;&#xC774;&#xC800; &#xCD94;&#xC801; microrheology&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xC6B0;&#xB9AC;-&#xB09C; &#xBC0F; dynacortin &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; Dictyostelium &#xC140;. &#xB450; cortexillin-&#xB09C; &#xBC0F; dynacortin cytokinesis &#xC601;&#xD5A5;&#xACFC; interphase &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; viscoelasticity &#xC720;&#xC804;&#xD559; &#xBC0F; &#xC0DD;&#xD654;&#xD559; &#xC801;&#xC778; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xC815;&#xC81C; dynacortin &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC608;&#xCE21; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xD559;&#xBB38;&#xC740; &#xAC74;&#xC758; &#xD55C;&#xB2E4; cytokinesis&#xC758; &#xADDC;&#xCE59; &#xAD81;&#xADF9;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; cytokinesis&#xC758; &#xBAA8;&#xC591;&#xC744; &#xC9C0;&#xC815; &#xD558;&#xB294; &#xBB34;&#xB825; &#xADE0;&#xD615;&#xC744; &#xC124;&#xC815; &#xD558;&#xB294; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801; &#xC18D;&#xC131;&#xC744; &#xC81C;&#xC5B4; &#xD558;&#xB294; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xBCC0;&#xC870;&#xB97C; &#xC694;&#xAD6C; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xC0DD;&#xD654;&#xD559;, &#xC720;&#xC804; &#xBC0F; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xB9AC; &#xAD00;&#xCE21;&#xC758; &#xC870;&#xD569; &#xC81C;&#xC548; &#xC140;&#xC758; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801; &#xC131;&#xC9C8; cytokinesis &#xB3D9;&#xC548; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC740; &#xAC1C;&#xC870; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xC81C;&#xC5B4; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Dynacortin &#xD53C; &#xC9C8; viscoelasticity&#xC5D0; &#xAE30;&#xC5EC; &#xD558; &#xACE0; cytokinesis&#xC758; &#xBAA8;&#xC591; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xC815;&#xC758; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xB3C4;&#xC6C0;&#xC774;.

Durante la citocinesis, global y Ecuatorial deforma la corteza de la c&eacute;lula de manera estereotipada, que conduce a la separaci&oacute;n de la c&eacute;lula hija. Fuerzas ecuatoriales en gran parte son generadas por la miosina-II y la actina crosslinker, cortexillin-I. Por el contrario, mec&aacute;nica global est&aacute; determinada por el citoesqueleto cortical, incluyendo el crosslinker actina, dynacortin. Utilizamos caracterizaci&oacute;n morfom&eacute;trica directa y seguimiento de l&aacute;ser microrheology para cuantificar propiedades mec&aacute;nicas corticales de tipo salvaje y cortexillin-I y dynacortin las c&eacute;lulas mutantes de Dictyostelium. Ambos cortexillin-I y dynacortin influencia citocinesis y viscoelasticidad cortical como es predicho de gen&eacute;tica y bioqu&iacute;micos datos utilizando prote&iacute;nas dynacortin purificado de interfase. Nuestros estudios sugieren que la regulaci&oacute;n de la citocinesis en &uacute;ltima instancia requiere la modulaci&oacute;n de las prote&iacute;nas que controlan las propiedades mec&aacute;nicas corticales que establecen el equilibrio de fuerza que especifica las formas de la citocinesis. La combinaci&oacute;n de gen&eacute;ticas, bioqu&iacute;micas y biof&iacute;sicas de observaciones sugiere que cortical propiedades mec&aacute;nicas de la c&eacute;lula controlan c&oacute;mo la corteza es remodelada durante la citocinesis.

Dynacortin contribuye a la viscoelasticidad cortical y ayuda a definir los cambios en la forma de la citocinesis.

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Cell cortices rearrange dynamically to complete cytokinesis, crawlin response to chemoattractant, build tissues, and make neuronal connections. Highly enriched in the cell cortex, actin, myosin II, and actin crosslinkers facilitate cortical movements. Because cortical behavior is the consequence of nanoscale biochemical events, it is essential to probe the cortex at this level. Here, we use high-resolution laser-based particle tracking to examine how myosin II mechanochemistry and dynacortin-mediated actin crosslinking control cortex dynamics in Dictyostelium. Consistent with its low duty ratio, myosin II does not directly drive active bead motility. Instead, myosin II and dynacortin antagonistically regulate other active processes in the living cortex.

Dictyostelium myosin II mechanochemistry promotes active behavior of the cortex on long time scales.

Cortex cellulaire r&eacute;organiser dynamiquement au complet cytocin&egrave;se, crawlin r&eacute;ponse &agrave; chemoattractant, construire des tissus et rendre les connexions neuronales. Hautement enrichi dans le cortex de la cellule, l&#39;actine et la myosine II agents r&eacute;ticulants actine faciliter les mouvements de la corticales. Parce que le comportement corticale est la cons&eacute;quence d&#39;&eacute;v&eacute;nements biochimiques nanom&eacute;triques, il est essentiel pour sonder le cortex &agrave; ce niveau. Ici, nous utilisons suivi de particules de base de laser &agrave; haute r&eacute;solution pour examiner comment mechanochemistry II la myosine et actine de dynacortin v&eacute;hicul&eacute;e par r&eacute;ticulation contr&ocirc;lent dynamique du cortex dans Dictyostelium. Conform&eacute;ment &agrave; son taux de droits r&eacute;duit, la myosine II ne pas directement conduire la motilit&eacute; perle active. Au lieu de cela, la myosine II et dynacortin antagoniste r&eacute;glementent les autres processus actifs dans le cortex de la vie.

Dictyostelium myosine II mechanochemistry favorise un comportement actif du cortex sur longues &eacute;chelles de temps.

Zelle Cortices neu anordnen dynamisch zu vollst&auml;ndigen Zellteilung, crawlin Reaktion auf Chemoattractant, bauen Gewebe und neuronale Verbindungen zu machen. Hochangereichertes in der Zelle-Cortex, erleichtern Aktin, Myosin II und Aktin Vernetzer kortikale Bewegungen. Denn kortikale Verhalten die Folge der nanoskaligen biochemische Ereignisse, ist es wichtig, um die Rinde auf dieser Ebene zu untersuchen. Hier verwenden wir hochaufl&ouml;sende laserbasierte Partikel-Tracking, um untersuchen wie Myosin-II-Mechanochemie und Dynacortin-vermittelte Aktin Vernetzung Kortex Dynamik in Dictyostelium steuern. In &Uuml;bereinstimmung mit dessen niedrige Pflicht-Verh&auml;ltnis, Myosin II nicht direkt aktiv Perlen Motilit&auml;t fahren. Stattdessen regulieren antagonistisch Myosin II und Dynacortin andere aktive Prozesse im lebenden Kortex.

Dictyostelium Myosin II Mechanochemie f&ouml;rdert aktiv Verhalten der Rinde auf langen Zeitskalen.

Cella cortecce riorganizzare dinamicamente a Citocinesi in completo, crawlin risposta a chemoattractant, costruire tessuti ed effettuare le connessioni neuronali. Altamente arricchito nella corteccia delle cellule, reticolanti actina actina e miosina II facilitano movimenti corticali. Perch&eacute; il comportamento corticale &egrave; la conseguenza di eventi biochimici su scala nanometrica, &egrave; essenziale per sondare la corteccia a questo livello. Qui, usiamo tracking delle particelle basati sul laser ad alta risoluzione per esaminare come miosina II meccanochimica e reticolazione actina dynacortin-mediato controllo dinamica di corteccia in Dictyostelium. Coerente con il suo rapporto basso duty, miosina II non guidano direttamente motilit&agrave; attiva tallone. Invece, miosina II e dynacortin antagonistico regolare altri processi attivi nella corteccia vivente.

Dictyostelium miosina II meccanochimica promuove il comportamento attivo della corteccia su scale di tempo lungo.

&#x30BB;&#x30EB;&#x91CE;&#x5316;&#x5B66;&#x8A98;&#x56E0;&#x7269;&#x8CEA;&#x3078;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x304C;&#x9019;&#x3063;&#x3066;&#x5B8C;&#x4E86;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x5206;&#x88C2;&#x306B;&#x52D5;&#x7684;&#x306B;&#x518D;&#x914D;&#x7F6E;&#x3001;&#x7D44;&#x7E54;&#x69CB;&#x7BC9;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x63A5;&#x7D9A;&#x3092;&#x884C;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x9AD8;&#x3044;&#x7D30;&#x80DE;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6FC3;&#x7E2E;&#x3001;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x3001;&#x30DF;&#x30AA;&#x30B7;&#x30F3; II&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x62C5;&#x3063;&#x3066;&#x76AE;&#x8CEA;&#x904B;&#x52D5;&#x3092;&#x4FC3;&#x9032;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x76AE;&#x8CEA;&#x52D5;&#x4F5C;&#x30CA;&#x30CE;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x30A4;&#x30D9;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x76AE;&#x8CEA;&#x3092;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D6;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x6027;&#x7C98;&#x83CC;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;&#x30DF;&#x30AA;&#x30B7;&#x30F3; II &#x306E;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CE;&#x30B1;&#x30DF;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EA;&#x30FC;&#x3068; dynacortin &#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x305F;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x67B6;&#x6A4B;&#x306E;&#x5236;&#x5FA1;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3059;&#x308B;&#x306E;&#x306B;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B6;&#x30FC;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x9AD8;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x7C92;&#x5B50;&#x8FFD;&#x8DE1;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4E00;&#x8CAB;&#x6027;&#x306E;&#x3042;&#x308B;&#x3001;&#x4F4E;&#x30C7;&#x30E5;&#x30FC;&#x30C6;&#x30A3;&#x6BD4;&#x306F;&#x3001;&#x30DF;&#x30AA;&#x30B7;&#x30F3; II &#x76F4;&#x63A5;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x306A;&#x30D3;&#x30FC;&#x30C9;&#x904B;&#x52D5;&#x99C6;&#x52D5;&#x3057;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x4EE3;&#x308F;&#x308A;&#x306B;&#x3001;&#x30DF;&#x30AA;&#x30B7;&#x30F3; II &#x3068; dynacortin &#x306F;&#x3001;&#x62EE;&#x6297;&#x30EA;&#x30D3;&#x30F3;&#x30B0;&#x76AE;&#x8CEA;&#x3067;&#x4ED6;&#x306E;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x306A;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x3092;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xC140; &#xC678;&#xD53C;&#xAC00; &#xC644;&#xC804; &#xD55C; cytokinesis, crawlin chemoattractant&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC751;&#xB2F5;&#xC744; &#xB3D9;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB2E4;&#xC2DC; &#xC815;&#xB82C; &#xD558; &#xACE0; &#xC870;&#xC9C1; &#xAD6C;&#xCD95; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC5F0;&#xACB0;. &#xC140; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xD48D;&#xBD80; &#xD558; &#xAC8C; &#xB9D0;&#xB77C;&#xC640; myosin II, &#xB9D0;&#xB77C; crosslinkers &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC6C0;&#xC9C1;&#xC784;&#xC744; &#xCD09;&#xC9C4;. &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xD589;&#xB3D9; &#xB098;&#xB178; &#xC0DD; &#xD654; &#xD655; &#xC801;&#xC778; &#xC774;&#xBCA4;&#xD2B8;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &#xC774;&#xBBC0;&#xB85C;&#xC774; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD53C; &#xC9C8; &#xD504;&#xB85C;&#xBE0C; &#xD544;&#xC218;&#xC801; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xACE0;&#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xB808;&#xC774;&#xC800; &#xAE30;&#xBC18;&#xC758; &#xC785;&#xC790; &#xCD94;&#xC801; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; myosin II mechanochemistry &#xBC0F; dynacortin &#xC911;&#xC7AC; &#xB9D0;&#xB77C; &#xAC00;&#xAD50; Dictyostelium&#xC5D0; &#xD53C; &#xC9C8; &#xC5ED;&#xD559;&#xC744; &#xC81C;&#xC5B4; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xAC80;&#xC0AC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xAC83;&#xC758; &#xB0AE;&#xC740; &#xB4C0;&#xD2F0; &#xBE44;&#xC640; &#xC77C;&#xCE58;, myosin II&#xAC00; &#xC9C1;&#xC811; &#xC6B4;&#xC804; &#xD558;&#xC9C0; &#xD65C;&#xC131; &#xBE44;&#xB4DC;&#xC758; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xC131;. &#xB300;&#xC2E0;, myosin II &#xBC0F; dynacortin antagonistically &#xC0DD;&#xD65C; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0; &#xB2E4;&#xB978; &#xD65C;&#xC131; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4; &#xC870;&#xC808;.

Dictyostelium myosin II mechanochemistry &#xAE34; &#xD0C0;&#xC784; &#xC2A4;&#xCF00;&#xC77C;&#xC5D0; &#xD53C; &#xCE35;&#xC758; &#xC801;&#xADF9;&#xC801;&#xC778; &#xD589;&#xB3D9;&#xC744; &#xCD09;&#xC9C4;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

C&eacute;lula cortezas reorganizan din&aacute;micamente a citocinesis completa, crawlin ante quimioatrayentes, construcci&oacute;n tejidos y hacen las conexiones neuronales. Altamente enriquecido en la corteza de la c&eacute;lula, actina y miosina II actina reticulantes facilitan movimientos corticales. Como el comportamiento cortical es la consecuencia de eventos bioqu&iacute;micos de nanoescala, es esencial para sondear la corteza a este nivel. Aqu&iacute;, utilizamos el rastreo de part&iacute;culas basadas en l&aacute;ser alta resoluci&oacute;n para examinar c&oacute;mo miosina II mecanoqu&iacute;mica y reticulaci&oacute;n de actina mediada por dynacortin control de din&aacute;mica de la corteza en Dictyostelium. Consistente con su relaci&oacute;n bajo deber, miosina II no directamente conduce motilidad activa del grano. En cambio, miosina II y dynacortin antag&oacute;nico regulan otros procesos activos en la corteza de la vida.

Dictyostelium miosina II mecanoqu&iacute;mica promueve el comportamiento activo de la corteza en escalas de tiempo largo.

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Kontraktilen Netzwerke sind grundlegend f&uuml;r viele Zellfunktionen, besonders die Zellteilung und Zelle Motilit&auml;t. Kontraktilen Netze h&auml;ngen von Myosin-II Mechanochemie, gleitende Kraft auf der Aktin-Polymeren zu generieren. Jedoch um kontraktilen, die Netze m&uuml;ssen auch sein querverbunden durch Vernetzung Proteine, und um die Form der Zelle zu &auml;ndern, muss das Netzwerk mit der Plasmamembran verkn&uuml;pft werden. Anspruchsvolle wie dieses integrierte Netzwerk wird unbedingt Verst&auml;ndnis Zellteilung Kontraktilit&auml;t und Shape-Steuerelement. Hier analysieren wir das Zytoskelett-Netzwerk, dass Laufwerke Eindringen in Dictyostelium Furche.

Interaktionen zwischen Myosin und Actin Vernetzer Zellteilung Kontraktilit&auml;t Regeldynamik und Mechanik.

Contrattile reti sono fondamentali per molte funzioni cellulari, specialmente la motilit&agrave; delle cellule e Citocinesi in. Contrattile reti dipendono dalla miosina II meccanochimica per generare forza scorrevole su polimeri dell&#39;actina. Tuttavia, per essere contrattile, le reti devono essere reticolati di reticolazione proteine, e per cambiare la forma della cellula, la rete deve essere collegata alla membrana del plasma. Discernere come funziona questa rete integrata &egrave; essenziale per la contrattilit&agrave; Citocinesi in comprensione e controllo di forma. Qui, abbiamo analizzato la rete del citoscheletro che unit&agrave; solcano ingressione nel Dictyostelium.

Interazioni tra miosina e actina reticolanti controllo Citocinesi in contrattilit&agrave; dinamica e meccanica.

&#x6536;&#x7F29;&#x7F51;&#x7EDC;&#x662F;&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x8BB8;&#x591A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x529F;&#x80FD;&#xFF0C;&#x7279;&#x522B;&#x662F;&#x80DE;&#x8D28;&#x5206;&#x88C2;&#x4E0E;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x6536;&#x7F29;&#x7F51;&#x7EDC;&#x53D6;&#x51B3;&#x4E8E;&#x808C;&#x7403;&#x86CB;&#x767D;&#x4E8C;&#x673A;&#x68B0;&#x5316;&#x5B66;&#x751F;&#x6210;&#x6ED1;&#x52A8;&#x529B;&#x7684;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x3002;&#x4F46;&#x662F;&#xFF0C;&#x82E5;&#x8981;&#x6536;&#x7F29;&#xFF0C;&#x7F51;&#x7EDC;&#x8FD8;&#x5FC5;&#x987B;&#x7531;&#x4EA4;&#x8054;&#x86CB;&#x767D;&#x4EA4;&#x8054;&#x548C;&#x8981;&#x66F4;&#x6539;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x5F62;&#x72B6;&#xFF0C;&#x7F51;&#x7EDC;&#x5FC5;&#x987B;&#x94FE;&#x63A5;&#x5230;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D28;&#x819C;&#x3002;&#x8FA8;&#x8BC6;&#x6B64;&#x7EFC;&#x5408;&#x7684;&#x7F51;&#x7EDC;&#x7684;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x65B9;&#x5F0F;&#x7406;&#x89E3;&#x80DE;&#x8D28;&#x5206;&#x88C2;&#x6536;&#x7F29;&#x548C;&#x5F62;&#x72B6;&#x63A7;&#x5236;&#x81F3;&#x5173;&#x91CD;&#x8981;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5206;&#x6790;&#x4E86;&#x9A71;&#x52A8;&#x5668;&#x6C9F;&#x76D8;&#x57FA;&#x7F51;&#x67C4;&#x4E2D;&#x7684;&#x79BB;&#x5B50;&#x8FC1;&#x79FB;&#x7684;&#x9AA8;&#x67B6;&#x7F51;&#x7EDC;&#x3002;

&#x808C;&#x7403;&#x86CB;&#x767D;&#x548C;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x4EA4;&#x8054;&#x5242;&#x63A7;&#x5236;&#x80DE;&#x8D28;&#x5206;&#x88C2;&#x6536;&#x7F29;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x548C;&#x529B;&#x5B66;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;

Contractile networks are fundamental to many cellular functions, particularly cytokinesis and cell motility. Contractile networks depend on myosin-II mechanochemistry to generate sliding force on the actin polymers. However, to be contractile, the networks must also be crosslinked by crosslinking proteins, and to change the shape of the cell, the network must be linked to the plasma membrane. Discerning how this integrated network operates is essential for understanding cytokinesis contractility and shape control. Here, we analyzed the cytoskeletal network that drives furrow ingression in Dictyostelium.

Interactions between myosin and actin crosslinkers control cytokinesis contractility dynamics and mechanics.

R&eacute;seaux contractiles sont fondamentales pour nombreuses fonctions cellulaires, en particulier la motilit&eacute; cytocin&egrave;se et cellule. R&eacute;seaux contractiles d&eacute;pendent de la myosine-II mechanochemistry pour g&eacute;n&eacute;rer la force de glissement sur les polym&egrave;res d&#39;actine. Toutefois, pour &ecirc;tre contractile, les r&eacute;seaux doivent &eacute;galement &ecirc;tre r&eacute;ticul&eacute;s par des prot&eacute;ines de r&eacute;ticulation, et pour changer la forme de la cellule, le r&eacute;seau doit &ecirc;tre li&eacute; &agrave; la membrane plasmique. Discerner le fonctionnement de ce r&eacute;seau int&eacute;gr&eacute; est essentiel pour la compr&eacute;hension cytocin&egrave;se contractilit&eacute; et de contr&ocirc;le de la forme. Ici, nous avons analys&eacute; le r&eacute;seau cytosquelettique que lecteurs sillonnent ingression de Dictyostelium.

Interactions entre agents r&eacute;ticulants la myosine et l&#39;actine contr&ocirc;lent dynamique de la contractilit&eacute; de cytocin&egrave;se et m&eacute;canique.

&#xC218;&#xCD95; &#xC131; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xB294; &#xB9CE;&#xC740; &#xC138;&#xD3EC; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xADFC;&#xBCF8; &#xD2B9;&#xD788; cytokinesis &#xBC0F; &#xC140; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xC131;. &#xC218;&#xCD95; &#xC131; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xB9D0;&#xB77C; &#xACE0;&#xBD84;&#xC790;&#xC5D0; &#xC2AC;&#xB77C;&#xC774;&#xB529; &#xAC15;&#xC81C;&#xB85C; &#xC0DD;&#xC131; &#xD558;&#xB824;&#xBA74; myosin II mechanochemistry&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB2EC;&#xB77C; &#xC9D1;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xC218;&#xCD95; &#xD558;&#xB294; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xB3C4; &#xC788;&#xC5B4;&#xC57C; crosslinked &#xAC00;&#xAD50; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xC140;&#xC758; &#xBAA8;&#xC591;&#xC744; &#xBCC0;&#xACBD; &#xD558;&#xB824;&#xBA74; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xD50C;&#xB77C;&#xC988;&#xB9C8; &#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778;&#xC5D0; &#xC5F0;&#xACB0; &#xB418;&#xC5B4;&#xC57C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBD84;&#xBCC4;&#xC774; &#xD1B5;&#xD569; &#xB41C; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xC758; &#xC791;&#xB3D9; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC744; &#xC774;&#xD574; cytokinesis &#xC218;&#xCD95; &#xBC0F; &#xB3C4;&#xD615; &#xCEE8;&#xD2B8;&#xB864;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD544;&#xC218;&#xC801;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; cytoskeletal &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xB4DC;&#xB77C;&#xC774;&#xBE0C; Dictyostelium&#xC5D0; ingression &#xBA85;&#xC529; &#xBD84;&#xC11D;.

&#xB9D0;&#xB77C;&#xC640; myosin crosslinkers &#xC81C;&#xC5B4; cytokinesis &#xC218;&#xCD95; &#xC5ED;&#xD559;&#xACFC; &#xAE30;&#xACC4; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;.

Contr&aacute;ctiles redes son fundamentales para muchas funciones celulares, particularmente la motilidad citocinesis y celular. Redes contr&aacute;ctiles dependen de miosina-II mecanoqu&iacute;mica para generar fuerza de deslizamiento en los pol&iacute;meros de actina. Sin embargo, para poder contr&aacute;ctil, las redes tambi&eacute;n deben ser reticulado por entrecruzamiento de prote&iacute;nas, y para cambiar la forma de la c&eacute;lula, la red debe estar ligada a la membrana plasm&aacute;tica. Discernir c&oacute;mo funciona esta red integrada es esencial para la comprensi&oacute;n citocinesis contractilidad y control shape. Aqu&iacute;, hemos analizado la red citoesquel&eacute;tica que unidades del surco ingresi&oacute;n en Dictyostelium.

Interacciones entre la miosina y actina reticulantes control citocinesis contractilidad din&aacute;mica y mec&aacute;nica.

&#x9760;&#x8FD1;&#x819C;&#x662F;&#x5FC5;&#x9700;&#x7684;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x7F51;&#x7EDC;&#xFF0C;&#x8BB8;&#x591A;&#x5173;&#x952E;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x529F;&#x80FD;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x529B;&#x5B66;&#x548C;&#x52A8;&#x529B;&#x3002;&#x4F46;&#x662F;&#xFF0C;F-&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x521A;&#x5EA6;&#x5E94;&#x59A8;&#x788D;&#x66F2;&#x9762;&#x957F;&#x4E1D;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x5171;&#x805A;&#x7126;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#xFF0C;&#x76D1;&#x89C6;&#x9644;&#x8FD1; nonadherent &#x73BB;&#x7483;&#x8868;&#x9762;&#x8367;&#x5149;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x5206;&#x5E03;&#x3002;&#x6700;&#x521D;&#x7EDF;&#x4E00;&#xFF0C;&#x5355;&#x4F53;&#x805A;&#x5408;&#x521B;&#x5EFA; F-&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x5728;&#x54EA;&#x91CC;&#x7F3A;&#x5E2D;&#x8017;&#x5C3D;&#x5C42;&#x8868;&#x9762;&#xFF0C;&#x4F46;&#x5728;&#x5355;&#x8C03;&#x5730;&#x589E;&#x52A0;&#x4ECE;&#x8868;&#x9762;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x8DDD;&#x79BB;&#x3002;&#x5728;&#x5F71;&#x54CD;&#x53EF;&#x4EE5;&#x6269;&#x5C55;&#x5176;&#x6700;&#x5927;&#x7684;&#x6D88;&#x8017; &gt; 35 microm&#xFF0C;&#x4E0E;&#x5E73;&#x5747;&#x3001; &#x52A0;&#x6743;&#x5927;&#x4F17;&#x4E1D;&#x957F;&#x5EA6;&#x76F8;&#x5AB2;&#x7F8E;&#x3002;&#x589E;&#x52A0;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x4E1D;&#x4E0E; phalloidin &#x7684;&#x521A;&#x6027;&#x589E;&#x52A0;&#x6D88;&#x8017;&#x7684;&#x7A0B;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x800C;&#x7F29;&#x77ED;&#x4F7F;&#x7528;&#x5C01;&#x76D6;&#x86CB;&#x767D;&#x4E1D;&#x53EF;&#x6309;&#x6BD4;&#x4F8B;&#x51CF;&#x5C11;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6D88;&#x8017;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x6D53;&#x5EA6;&#x5F88;&#x9AD8;&#xFF0C;&#x7B26;&#x5408;&#x805A;&#x5408;&#x53CD;&#x5E94;&#x901F;&#x5EA6;&#x66F4;&#x5FEB;&#x548C;&#x66F4;&#x5FEB;&#x5730;&#x5E03;&#x6717;&#x68D8;&#x8F6E;&#x9A71;&#x52A8;&#x8FD0;&#x52A8;&#x901F;&#x5EA6;&#x66F4;&#x5FEB;&#x3002;&#x76F8;&#x53CD;&#xFF0C;&#x6D88;&#x8017;&#x7684;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x51CF;&#x5C11;&#x4E0E;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x6D53;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x8868;&#x660E;&#x71B5;&#x70ED;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x9A71;&#x52A8;&#x529B;&#x3002;&#x5B9A;&#x91CF;&#xFF0C;&#x6D88;&#x8017;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x548C;&#x591A;&#x5927;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x4E0A;&#x4E0E;&#x5339;&#x914D;&#x73B0;&#x6709;&#x7684;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x3001; &#x521A;&#x5EA6;&#x548C;&#x957F;&#x5EA6;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x89E3;&#x91CA;&#x6D88;&#x8017;&#x6982;&#x51B5;&#x548C;&#x6D53;&#x5EA6;&#x4F9D;&#x8D56;&#x6027; &#xFF08;&#x7535;&#x6E90;-&#x6CD5;&#x5F8B;-1&#xFF09; &#x9700;&#x8981;&#x4FEE;&#x6539;&#x7684;&#x521A;&#x6027;&#x6746;&#x6A21;&#x578B;&#x3002;&#x5728;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x5185;&#x8868;&#x9762;&#x6D88;&#x8017;&#x5E94;&#x7F13;&#x6162;&#x819C;&#x76F8;&#x5173; F-&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x53CD;&#x5E94;&#x53E6;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5927;&#x7EA6; 10 &#x500D;&#x8D85;&#x8D8A; hydrodynamically &#x653E;&#x7F13;&#x4E1D;&#x7684;&#x6269;&#x6563; &#xFF08;&#x5927;&#x7EA6; 10 &#x500D;&#xFF09;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x8868;&#x9762;&#x6D88;&#x8017;&#x5E94;&#x5BFC;&#x81F4;&#x819C;&#x8981;&#x81EA;&#x53D1;&#x5730;&#x671D;&#x4E1D;&#x6298;&#x5F2F;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x6D88;&#x8017;&#x539F;&#x5219;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x57FA;&#x7840;&#x673A;&#x68B0;&#x7ED3;&#x6784;&#xFF0C;&#x4ECE; DNA &#x5230;&#x4E1D;&#x5230;&#x7F51;&#x7EDC;&#x7684;&#x6240;&#x6709;&#x8868;&#x9762;&#x76F8;&#x5173;&#x53CD;&#x5E94;&#x7684;&#x70ED;&#x529B;&#x5B66;&#x3002;&#x5404;&#x79CD;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x5FC5;&#x987B;&#x79EF;&#x6781;&#x62B5;&#x5236;&#x8017;&#x5C3D;&#x7684;&#x70ED;&#x529B;&#x5B66;&#x3002;

&#x957F;&#x4E1D;&#x521A;&#x5EA6;&#x5BFC;&#x81F4; F-&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x6D88;&#x8017;&#x4ECE;&#x7EA6;&#x675F;&#x7684;&#x66F2;&#x9762;&#x3002;

Proximity to membranes is required of actin networks for many key cell functions, including mechanics and motility. However, F-actin rigidity should hinder a filament's approach to surfaces. Using confocal microscopy, we monitor the distribution of fluorescent actin near nonadherent glass surfaces. Initially uniform, monomers polymerize to create a depletion zone where F-actin is absent at the surface but increases monotonically with distance from the surface. At its largest, depletion effects can extend >35 microm, comparable with the average, mass-weighted filament length. Increasing the rigidity of actin filaments with phalloidin increases the extent of depletion, whereas shortening filaments by using capping protein reduces it proportionally. In addition, depletion kinetics are faster with higher actin concentrations, consistent with faster polymerization and faster Brownian-ratchet-driven motion. Conversely, the extent of depletion decreases with actin concentration, suggesting that entropy is the thermodynamic driving force. Quantitatively, depletion kinetics and extent match existing actin kinetics, rigidity, and lengths. However, explaining depletion profiles and concentration dependence (power-law of -1) requires modifying the rigid rod model. Within cells, surface depletion should slow membrane-associated F-actin reactions another approximately 10-fold beyond hydrodynamically slowed diffusion of filaments (approximately 10-fold). In addition, surface depletion should cause membranes to bend spontaneously toward filaments. Such depletion principles underlie the thermodynamics of all surface-associated reactions with mechanical structures, ranging from DNA to filaments to networks. For various functions, cells must actively resist the thermodynamics of depletion.

Filament rigidity causes F-actin depletion from nonbinding surfaces.

Proximit&eacute; des membranes est n&eacute;cessaire des r&eacute;seaux d&#39;actine pour de nombreuses fonctions cellulaires cl&eacute;s, y compris la m&eacute;canique et la motilit&eacute;. Toutefois, rigidit&eacute; de l&#39;actine F devrait g&ecirc;ner approche d&#39;un filament surfaces. &Agrave; l&#39;aide de la microscopie confocale, nous suivons la distribution de l&#39;actine fluorescente pr&egrave;s des surfaces de verre non adh&eacute;rentes. Initialement uniforme, monom&egrave;res se polym&eacute;risent pour cr&eacute;er une zone d&#39;&eacute;puisement o&ugrave; F-actine est absent &agrave; la surface mais augmente de fa&ccedil;on monotone avec la distance de la surface. &Agrave; son appauvrissement plus important, les effets peuvent s&#39;&eacute;tendre &gt; microm 35, comparable &agrave; la longueur des filaments moyenne, pond&eacute;r&eacute;e en fonction du masse. Augmentant la rigidit&eacute; des filaments d&#39;actine par la phallo&iuml;dine augmente l&#39;&eacute;tendue de l&#39;appauvrissement de la couche, tandis que le raccourcissement des filaments &agrave; l&#39;aide de plafonnement prot&eacute;ines r&eacute;duit proportionnellement. En outre, la cin&eacute;tique de l&#39;appauvrissement de la couche sont plus rapidement avec des concentrations plus &eacute;lev&eacute;es de l&#39;actine, conformes &agrave; la polym&eacute;risation plus rapide et plus vite les mouvement brownien-cliquet-conduit. &Agrave; l&#39;inverse, la mesure de l&#39;&eacute;puisement diminue avec la concentration de l&#39;actine, ce qui sugg&egrave;re que l&#39;entropie est la force motrice thermodynamique. Quantitativement, la cin&eacute;tique de l&#39;appauvrissement et l&#39;&eacute;tendue correspond &agrave; existants cin&eacute;tique d&#39;actine, rigidit&eacute; et longueurs. Cependant, expliquant les profils de l&#39;appauvrissement de la couche et la fonction de la concentration (Loi de puissance-1) n&eacute;cessite la modification du mod&egrave;le de tringle rigide. Dans les cellules, appauvrissement de surface devrait ralentir associ&eacute;es aux membranes des r&eacute;actions de F-actine beyond environ 10 fois un autre ralenti hydrodynamique diffusion des filaments (environ 10 fois). En outre, appauvrissement de surface devrait provoquer des membranes courber spontan&eacute;ment vers les filaments. Ces principes de d&eacute;pl&eacute;tion sous-tendent la thermodynamique de toutes les r&eacute;actions associ&eacute;es &agrave; la surface avec des structures m&eacute;caniques, allant de l&#39;ADN aux filaments aux r&eacute;seaux. Pour diverses fonctions, les cellules doivent r&eacute;sister activement &agrave; la thermodynamique de l&#39;appauvrissement.

Rigidit&eacute; du filament provoque &eacute;puisement d&#39;actine F des surfaces non contraignante.

N&auml;he zu Membranen ist der Aktin-Netzwerke f&uuml;r viele Schl&uuml;sselzelle-Funktionen, einschlie&szlig;lich Mechanik und Motilit&auml;t erforderlich. F-Actin-Steifigkeit sollten allerdings ein Filament Ansatz f&uuml;r Fl&auml;chen behindern. Mit confocal Mikroskopie, &uuml;berwachen wir die Verteilung der fluoreszierenden Aktin nahe nonadherent Glasfl&auml;chen. Zun&auml;chst einheitlichen, Monomere polymerisieren um eine Ersch&ouml;pfung-Zone zu erstellen, wo F-Actin fehlt, auf der Oberfl&auml;che aber steigt monoton mit Abstand von der Oberfl&auml;che. Am gr&ouml;&szlig;ten, verschwiegen, die Effekte k&ouml;nnen erweitern &gt; 35 Microm, vergleichbar mit der durchschnittlichen, Masse gewichteten Filament-L&auml;nge. Erh&ouml;hung der Steifigkeit von Aktin-Filamenten mit Phalloidin erh&ouml;ht das Ausma&szlig; der Ersch&ouml;pfung, w&auml;hrend Filamente Verk&uuml;rzung mit capping Protein reduziert es proportional. Dar&uuml;ber hinaus sind die Ersch&ouml;pfung Kinetik schneller mit h&ouml;heren Aktin-Konzentrationen, mit schnelleren Polymerisation und schneller Brownsche Ratsche-angetriebene Bewegung. Umgekehrt nimmt das Ausma&szlig; der Ersch&ouml;pfung mit Aktin-Konzentration, die darauf hindeutet, dass die Entropie die thermodynamische Antriebskraft ist. Quantitativ entsprechen Ersch&ouml;pfung Kinetik und Umfang vorhandenen Aktin-Kinetik, Steifigkeit und L&auml;ngen. Erkl&auml;ren, Ersch&ouml;pfung-Profile und Konzentration Abh&auml;ngigkeit (Potenzgesetz-1) erfordert jedoch &auml;ndern die starrer Schaft-Modells. Innerhalb von Zellen, Oberfl&auml;che Ersch&ouml;pfung Membran-assoziierte F-Actin Reaktionen verlangsamen sollte eine weitere etwa 10fach verbesserter jenseits hydrodynamisch verlangsamte Diffusion von Filamenten (ca. 10-fache). Dar&uuml;ber hinaus sollte die Oberfl&auml;che Ersch&ouml;pfung Membranen, spontan in Richtung Filamente zu verbiegen verursachen. Solche Ersch&ouml;pfung Prinzipien zugrunde liegen, die Thermodynamik aller Oberfl&auml;che-assoziierten Reaktionen mit mechanischen Strukturen, von DNA bis hin zu F&auml;den zu Netzen. F&uuml;r verschiedene Funktionen m&uuml;ssen die Zellen aktiv Thermodynamik von Ersch&ouml;pfung widerstehen.

Filament Steifigkeit bewirkt, dass F-Actin Ersch&ouml;pfung von unverbindlichen Oberfl&auml;chen.

Prossimit&agrave; delle membrane &egrave; richiesto di reti di actina per molte funzioni cellulari fondamentali, tra cui meccanica e motilit&agrave;. Tuttavia, rigidit&agrave; di F-actina dovrebbe ostacolare approccio di un filamento di superfici. Utilizzando la microscopia confocale, monitoriamo la distribuzione dell&#39;actina fluorescente vicino a superfici di vetro nonadherent. Inizialmente uniforme, monomeri polimerizzano per creare una zona di esaurimento dove F-actina &egrave; assente ma superficiale aumenta monotonicamente con la distanza dalla superficie. Al suo esaurimento pi&ugrave; grande, possono estendere gli effetti &amp;gt; 35 microm, comparabile con la lunghezza del filamento medio, ponderato in massa. Aumentando la rigidit&agrave; dei filamenti di actina con phalloidin aumenta il grado di esaurimento, mentre accorciando filamenti utilizzando proteine tappante riduce proporzionalmente. Inoltre, cinetica di esaurimento sono pi&ugrave; veloci con alte concentrazioni di actina, coerente con la polimerizzazione pi&ugrave; veloce e pi&ugrave; veloce moto browniano-cricchetto-driven. Al contrario, nella misura di deplezione diminuisce con la concentrazione di actina, suggerendo che l&#39;entropia &egrave; la forza motrice termodinamica. Quantitativamente, cinetica di riduzione e misura corrispondono esistenti cinetica di actina, rigidit&agrave; e lunghezze. Tuttavia, spiegando i profili di esaurimento e la dipendenza di concentrazione (legge di potenza-1) richiede modifica del modello di asta rigida. All&#39;interno delle cellule, deplezione di superficie dovrebbe rallentare reazioni di F-actina associata di membrana oltre circa 10 volte un altro involucro rallentato diffusione di filamenti (circa 10 volte). Inoltre, deplezione di superficie dovrebbe causare membrane piegare spontaneamente verso filamenti. Tali principi di esaurimento sottendono la termodinamica di tutte le reazioni di superficie associato con strutture meccaniche, che vanno dal DNA di filamenti alle reti. Per varie funzioni, le cellule devono resistere attivamente la termodinamica di esaurimento.

Rigidit&agrave; del filamento provoca deplezione di F-Actina da superfici non vincolante.

&#x819C;&#x3078;&#x306E;&#x8FD1;&#x3055;&#x306F;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3; &#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x529B;&#x5B66;&#x3068;&#x904B;&#x52D5;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x3001;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x30AD;&#x30FC; &#x30BB;&#x30EB;&#x95A2;&#x6570;&#x304C;&#x5FC5;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;F &#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x525B;&#x6027;&#x9762;&#x3078;&#x306E;&#x30D5;&#x30A3;&#x30E9;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x3092;&#x59A8;&#x3052;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5171;&#x7126;&#x70B9;&#x306E;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x691C;&#x67FB;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x63A5;&#x7740;&#x30AC;&#x30E9;&#x30B9;&#x9762;&#x8FD1;&#x304F;&#x86CD;&#x5149;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x306E;&#x5206;&#x5E03;&#x3092;&#x76E3;&#x8996;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5F53;&#x521D;&#x5236;&#x670D;&#x30E2;&#x30CE;&#x30DE;&#x30FC;&#x304C; F &#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x306F;&#x6B20;&#x5E2D;&#x67AF;&#x6E07;&#x30BE;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x4F5C;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x91CD;&#x5408;&#x8868;&#x9762;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3067;&#x3059;&#x304C;&#x3001;&#x3067;&#x5897;&#x52A0;&#x3059;&#x308B;&#x5358;&#x8ABF;&#x8868;&#x9762;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x8DDD;&#x96E2;&#x3092;&#x3002;&#x52B9;&#x679C;&#x3092;&#x62E1;&#x5F35;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x305D;&#x306E;&#x6700;&#x5927;&#x3001;&#x67AF;&#x6E07;&#x3067;&#x76EE; 35 microm&#x3001;&#x5E73;&#x5747;&#x3001;&#x8CEA;&#x91CF;&#x52A0;&#x91CD;&#x30D5;&#x30A3;&#x30E9;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x9577;&#x3055;&#x306B;&#x5339;&#x6575;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x982D;&#x9802;&#x3068;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x306E;&#x525B;&#x6027;&#x3092;&#x5897;&#x52A0;&#x67AF;&#x6E07;&#x306E;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x304C;&#x5897;&#x52A0;&#x3001;&#x30D5;&#x30A3;&#x30E9;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8; &#x30AD;&#x30E3;&#x30C3;&#x30D4;&#x30F3;&#x30B0;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x77ED;&#x7E2E;&#x306B;&#x5BFE;&#x3057;&#x305D;&#x308C;&#x3092;&#x6BD4;&#x4F8B;&#x3057;&#x3066;&#x6E1B;&#x3089;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x67AF;&#x6E07;&#x30AB;&#x30A4;&#x30CD;&#x30C6;&#x30A3;&#x30AF;&#x30B9;&#x9AD8;&#x3044;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3001;&#x901F;&#x304F;&#x91CD;&#x5408;&#x3068;&#x901F;&#x304F;&#x30D6;&#x30E9;&#x30A6;&#x30F3;&#x904B;&#x52D5;&#x30E9;&#x30C1;&#x30A7;&#x30C3;&#x30C8;&#x99C6;&#x52D5;&#x52D5;&#x304D;&#x3067;&#x4E00;&#x8CAB;&#x3057;&#x305F;&#x65B9;&#x304C;&#x9AD8;&#x901F;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x9006;&#x306B;&#x3001;&#x67AF;&#x6E07;&#x306E;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x30A8;&#x30F3;&#x30C8;&#x30ED;&#x30D4;&#x30FC;&#x71B1;&#x529B;&#x5B66;&#x306E;&#x539F;&#x52D5;&#x529B;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3001;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3092;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5B9A;&#x91CF;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x67AF;&#x6E07;&#x30AB;&#x30A4;&#x30CD;&#x30C6;&#x30A3;&#x30AF;&#x30B9;&#x3068;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3092;&#x65E2;&#x5B58;&#x306E;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x52D5;&#x529B;&#x5B66;&#x3001;&#x525B;&#x6027;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x9577;&#x3055;&#x3068;&#x4E00;&#x81F4;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x67AF;&#x6E07;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027; 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DNA &#x306B;&#x81F3;&#x308B;&#x307E;&#x3067;&#x3001;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x8868;&#x9762;&#x95A2;&#x9023;&#x53CD;&#x5FDC;&#x306E;&#x71B1;&#x529B;&#x5B66;&#x306E;&#x6839;&#x5E95;&#x306B;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x307E;&#x3056;&#x307E;&#x306A;&#x95A2;&#x6570;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x67AF;&#x6E07;&#x306E;&#x71B1;&#x529B;&#x5B66;&#x7A4D;&#x6975;&#x7684;&#x306B;&#x62B5;&#x6297;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30D5;&#x30A3;&#x30E9;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x525B;&#x6027;&#x62D8;&#x675F;&#x9762;&#x304B;&#x3089; F &#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x306E;&#x67AF;&#x6E07;&#x304C;&#x767A;&#x751F;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#xC138;&#xD3EC; &#xB9C9;&#xC5D0; &#xADFC;&#xC811;&#xC740; &#xC5ED;&#xD559;, &#xC6B4;&#xB3D9; &#xC131; &#xB4F1; &#xB9CE;&#xC740; &#xC8FC;&#xC694; &#xC138;&#xD3EC; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB9D0;&#xB77C; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xC758; &#xD544;&#xC694; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098; F-&#xB9D0;&#xB77C; &#xAC15;&#xC131; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; &#xD544; &#xB77C; &#xBA58; &#xD2B8;&#xC758; &#xC811;&#xADFC;&#xC744; &#xBC29;&#xD574; &#xD55C;&#xB2E4;. Confocal &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xAC80;&#xC0AC; &#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC6B0;&#xB9AC; nonadherent &#xC720;&#xB9AC; &#xD45C;&#xBA74; &#xADFC;&#xCC98; &#xD615;&#xAD11; &#xB9D0;&#xB77C; &#xBD84;&#xD3EC; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;. &#xCC98;&#xC74C; &#xC720;&#xB2C8;&#xD3FC; &#xB2E8;&#xC704;&#xCCB4; F &#xB9D0;&#xB77C;&#xB294; &#xACB0; &#xC11D; &#xACE0;&#xAC08; &#xC601;&#xC5ED;&#xC744; &#xB9CC;&#xB4E4;&#xB824;&#xBA74; polymerize &#xD45C;&#xBA74; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xD45C;&#xBA74; &#xC5D0;&#xC11C;&#xBD80;&#xD130; &#xAC70;&#xB9AC; &#xC0C1;&#xC73C;&#xB85C; &#xC77C;&#xC815; &#xD558; &#xAC8C; &#xC99D;&#xAC00; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xAC83;&#xC758; &#xAC00;&#xC7A5; &#xD070;, &#xACE0;&#xAC08; &#xD6A8;&#xACFC; &#xD655;&#xC7A5;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;&#xC5D0;&#xC11C; &amp;gt; 35 microm, &#xD3C9;&#xADE0;, &#xC9C8;&#xB7C9; &#xAC00;&#xC911;&#xCE58; &#xD544; &#xB77C; &#xBA58; &#xD2B8; &#xAE38;&#xC774;&#xC640; &#xBE44;&#xAD50;. Phalloidin&#xC640; &#xB9D0;&#xB77C; &#xD544; &#xB77C; &#xBA58; &#xD2B8;&#xC758; &#xAC15;&#xC131;&#xC744; &#xC99D;&#xAC00; &#xACE0;&#xAC08;&#xC758; &#xC815;&#xB3C4; &#xC99D;&#xAC00;, &#xC0C1;&#xD55C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xD544; &#xB77C; &#xBA58; &#xD2B8;&#xB97C; &#xB2E8;&#xCD95; &#xD558;&#xB294; &#xBC18;&#xBA74; &#xBE44;&#xB840;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC10;&#xC18C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xACE0;&#xAC08; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860;&#xC740; &#xB192;&#xC740; &#xB9D0;&#xB77C; &#xB18D;&#xB3C4;, &#xBE60;&#xB978; &#xC911; &#xD569; &#xBC0F; &#xBE60;&#xB978; &#xBE0C;&#xB77C;&#xC6B4; &#xB798; &#xCE6B; &#xAE30;&#xBC18; &#xBAA8;&#xC158; &#xC77C;&#xCE58;&#xC640; &#xBE60;&#xB978;. &#xBC18;&#xB300;&#xB85C;, &#xACE0;&#xAC08; &#xC815;&#xB3C4; &#xC5D4;&#xD2B8;&#xB85C;&#xD53C; &#xC5F4;&#xC5ED;&#xD559; &#xC6D0;&#xB3D9;&#xB825;&#xC744; &#xC81C;&#xC548; &#xD558;&#xB294; &#xB9D0;&#xB77C; &#xB18D;&#xB3C4;&#xB85C; &#xAC10;&#xC18C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC591;&#xC801;, &#xACE0;&#xAC08; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860; &#xBC0F; &#xC815;&#xB3C4; &#xAE30;&#xC874; &#xB9D0;&#xB77C; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860;, &#xAC15;&#xC131;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xAE38;&#xC774; &#xC77C;&#xCE58; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xACE0;&#xAC08; &#xD504;&#xB85C;&#xD544; &#xBC0F; &#xB18D;&#xB3C4; &#xC758;&#xC874; (&#xC804;&#xC6D0;-&#xBC95;&#xB960;-1)&#xC744; &#xC124;&#xBA85; &#xD558; &#xACE0; &#xB531;&#xB531;&#xD55C; &#xB9C9;&#xB300; &#xBAA8;&#xB378;&#xC744; &#xC218;&#xC815; &#xD574;&#xC57C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC140; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD45C;&#xBA74; &#xACE0;&#xAC08; &#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778; &#xAD00;&#xB828; F &#xB9D0;&#xB77C; &#xBC18;&#xC751;&#xC744; &#xB290;&#xB9AC;&#xAC8C; &#xD55C;&#xB2E4; &#xB2E4;&#xB978; &#xC57D; &#xC0AC;&#xC9C4; &#xB108;&#xBA38; hydrodynamically &#xD544; &#xB77C; &#xBA58; &#xD2B8;&#xC758; &#xBCF4;&#xAE09; (&#xC57D; 10 &#xBC30;) &#xB454;&#xD654;. &#xB610;&#xD55C;, &#xD45C;&#xBA74; &#xACE0;&#xAC08;&#xC744; &#xB9C9; &#xD544; &#xB77C; &#xBA58; &#xD2B8;&#xB97C; &#xD5A5;&#xD574; &#xC800;&#xC808;&#xB85C; &#xAD6C; &#xBD80;&#xB97C; &#xBC1C;&#xC0DD;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACE0;&#xAC08; &#xC6D0;&#xCE59; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801; &#xAD6C;&#xC870;, DNA&#xC5D0;&#xC11C; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xC5D0; &#xD544; &#xB77C; &#xBA58; &#xD2B8;&#xC5D0; &#xC774;&#xB974;&#xAE30;&#xAE4C;&#xC9C0; &#xBAA8;&#xB4E0; &#xD45C;&#xBA74; &#xAD00;&#xB828; &#xBC18;&#xC751;&#xC758; &#xC5F4;&#xC5ED;&#xD559; &#xAE30;&#xCD08;. &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC140;&#xC740; &#xACE0;&#xAC08;&#xC758; &#xC5F4;&#xC5ED;&#xD559;&#xC744; &#xC800;&#xD56D; &#xC801;&#xADF9;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD574;&#xC57C; &#xD55C;&#xB2E4;.

&#xD544; &#xB77C; &#xBA58; &#xD2B8; &#xAC15;&#xC131; F &#xB9D0;&#xB77C; &#xACE0;&#xAC08; nonbinding &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xC0DD;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Proximidad a las membranas se requiere de redes de actina para muchas de las funciones de c&eacute;lulas clave, incluyendo mec&aacute;nica y motilidad. Sin embargo, rigidez de la F-actina debe obstaculizar el enfoque de un filamento de superficies. Usando microscopia confocal, Vigilamos la distribuci&oacute;n de la actina fluorescente cerca de superficies de vidrio nonadherent. Inicialmente uniforme, mon&oacute;meros se polimerizan para crear una zona de agotamiento donde F-actina est&aacute; ausente en la superficie pero mon&oacute;tonamente aumenta con la distancia desde la superficie. En su disminuci&oacute;n m&aacute;s grande, pueden extender efectos &gt; 35 microm, comparable con la longitud del filamento promedio, compensaci&oacute;n en masa. Aumentando la rigidez de los filamentos de actina con Faloidina aumenta el grado de agotamiento, mientras que el acortamiento filamentos usando prote&iacute;na tapadora reduce proporcionalmente. Adem&aacute;s, la cin&eacute;tica de agotamiento son m&aacute;s r&aacute;pidos con concentraciones m&aacute;s altas de la actina, consistentes con la polimerizaci&oacute;n m&aacute;s r&aacute;pida y m&aacute;s r&aacute;pido movimiento browniano-trinquete-conducido. Por el contrario, el grado de agotamiento disminuye con la concentraci&oacute;n de la actina, sugiriendo que la entrop&iacute;a es la fuerza impulsora termodin&aacute;mica. Cuantitativamente, cin&eacute;tica de agotamiento y medida coinciden existentes cin&eacute;tica de actina, rigidez y longitudes. Sin embargo, explicar perfiles de agotamiento y dependencia de la concentraci&oacute;n (Ley de la potencia de -1) requiere modificar el modelo de barra r&iacute;gida. Dentro de las c&eacute;lulas, el agotamiento de la superficie moderar&iacute;a reacciones de F-actina asociada a membrana otro aproximadamente 10 veces m&aacute;s all&aacute; hidrodin&aacute;mico lenta difusi&oacute;n de filamentos (aproximadamente 10 veces). Adem&aacute;s, agotamiento de la superficie debe causar membranas doblar espont&aacute;neamente hacia los filamentos. Tales principios de agotamiento son la base de la termodin&aacute;mica de todas las reacciones superficie asociada con estructuras mec&aacute;nicas, que van desde el ADN a filamentos a redes. Para diversas funciones, las c&eacute;lulas deben resistir activamente la termodin&aacute;mica de agotamiento.

Scot Kuo

Department of Cell Biology,
Center for Cell Dynamics,
Biomedical Engineering,
Department of Cell Biology, Center for Cell Dynamics

Johns Hopkins University

Spatio-Temporal Manipulation of Small GTPase Activity at Subcellular Level and on Timescale of Seconds in Living Cells

Scot Kuo

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Johns Hopkins University

Spatio-Temporal Manipulation of Small GTPase Activity at Subcellular Level and on Timescale of Seconds in Living Cells

Department of Cell Biology,
Center for Cell Dynamics,
Biomedical Engineering,
Department of Cell Biology, Center for Cell Dynamics