Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Цитонемы захватывают и транспортируют морфогены. На этой микрофотографии показаны ткани личинки дрозофилы, чьи трахеальные клетки отмечены мембранно-привязанным флуоресцентным белком mCherry. Некоторые из цитонем, которые отходят от ветви трахеи, контактируют с нижележащим крыловым имагинальным диском и транспортируют белок морфогена Dpp (помеченный зеленым флуоресцентным белком) к клеткам трахеи. [ необходима цитата ]

Цитонемы - это тонкие клеточные выступы , которые специализируются на обмене сигнальными белками между клетками. [1] Цитонемы исходят из клеток, вырабатывающих сигнальные белки, и распространяются непосредственно на клетки, которые получают сигнальные белки. [2] Цитонемы также простираются непосредственно от клеток, которые получают сигнальные белки, к клеткам, которые их производят. [1] [3] [4]

Цитонема - это разновидность филоподия - тонкого трубчатого продолжения плазматической мембраны клетки, имеющего ядро, состоящее из плотно связанных параллельных актиновых нитей. Филоподии могут вырастать более чем на 100 мкм, их толщина составляла 0,1 мкм, а толщина - 0,5 мкм. Цитонемы диаметром примерно 0,2 мкм и длиной 80 мкм наблюдались в имагинальном диске крыльев дрозофилы . [1]

Многие типы клеток имеют филоподии. Функции филоподиев были отнесены к первопрохождение из нейронов , [5] на ранних стадии синапса формирования, [6] антиген презентации дендритных клеток в системе иммунитета , [7] сила , генерация макрофагов [8] и вирусной передачей. [9] Они были связаны с закрытием ран, [10] дорсальным закрытием эмбрионов Drosophila , [11] хемотаксисом у Dictyostelium , [12] Delta-Notchпередача сигналов, [13] васкулогенез , [14] клеточная адгезия , [15] миграция клеток и метастазирование рака . Филоподиям дали различные названия: микрошипы, псевдоподии , тонкие филоподии, [16] толстые филоподии, [17] глиоподии, [18] миоподии, [19] инвадоподии , [20] подосомы , [21] телоподы, [22] туннельные нанотрубки. [23]и дендриты. Термин цитонема был придуман для обозначения присутствия цитоплазмы внутри их (цито-) и их пальцеобразного внешнего вида (-неме), а также для того, чтобы различать их роль как сигнальных, а не структурных или генерирующих силу органелл. [ необходима цитата ]

Филоподии с поведением, предполагающим роль в восприятии информации о формировании паттерна, были впервые обнаружены у эмбрионов морских ежей [24], и последующие характеристики подтверждают идею, что они передают сигналы формирования паттерна между клетками. [16] [17] Открытие цитонем в имагинальных дисках Drosophila [1] впервые коррелировало наличие и поведение филоподий с известным сигнальным белком морфогена - декапентаплегией . Decapentaplegic экспрессируется в крыловом диске клетками, которые функционируют как организатор развития, [25] [26]и цитонемы, которые реагируют на декапентаплегическую ориентацию на этого организатора развития. Рецепторы для сигнальных белков присутствуют в подвижных везикулах в цитонемах [3], а рецепторы для различных сигнальных белков специфически сегрегируют с разными типами цитонем. [4] У дрозофилы цитонемы были обнаружены в имагинальных дисках крыльев и глаз, [3] [13] трахее , [27] [28] лимфатических узлах [29] и яичниках. [30] Они также были описаны у эмбрионов пауков, [31] яичников уховерток, [32] Rhodnius, [33] Calpodes, [33] дождевых червей, [34]инфицированные ретровирусом клетки, [35] тучные клетки , [36] B-лимфоциты [37] и нейтрофилы . [38] 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 [39], где они транспортируют Wnt8a, и конечности кур, куда они транспортируют Sonic hedgehog. [40]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Рамирес-Вебер Ф.А., Корнберг ТБ (май 1999 г.). «Цитонемы: клеточные процессы, которые проецируются в главный сигнальный центр в имагинальных дисках дрозофилы». Cell . 97 (5): 599–607. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 80771-0 . PMID  10367889 .
  2. ^ Callejo А, Bilioni А, Моллика Е, Gorfinkiel Н, Andrés G, Ибаньес С, Torroja С, Doglio л, Сьерра - J, Герреро я (август 2011). «Dispatched обеспечивает базолатеральное высвобождение Hedgehog для формирования дальнего морфогенетического градиента в эпителии диска крыльев дрозофилы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (31): 12591–8. Bibcode : 2011PNAS..10812591C . DOI : 10.1073 / pnas.1106881108 . PMC 3150953 . PMID 21690386 .  
  3. ^ a b c Hsiung F, Ramirez-Weber FA, Iwaki DD, Kornberg TB (сентябрь 2005 г.). "Зависимость цитонем имагинального диска крыла дрозофилы от Decapentaplegic". Природа . 437 (7058): 560–3. Bibcode : 2005Natur.437..560H . DOI : 10,1038 / природа03951 . PMID 16177792 . 
  4. ^ a b Рой С., Сюн Ф., Корнберг ТБ (апрель 2011 г.). «Специфичность цитонем Drosophila для различных сигнальных путей» . Наука . 332 (6027): 354–8. Bibcode : 2011Sci ... 332..354R . DOI : 10.1126 / science.1198949 . PMC 3109072 . PMID 21493861 .  
  5. ^ Bentley D, Toroian-Raymond A (1986). «Дезориентированное нахождение пути конусами роста пионеров нейронов, лишенных филоподий обработкой цитохалазином». Природа . 323 (6090): 712–5. Bibcode : 1986Natur.323..712B . DOI : 10.1038 / 323712a0 . PMID 3773996 . 
  6. ^ Yuste R, Bonhoeffer T (январь 2004). «Генезис дендритных шипов: выводы из ультраструктурных и визуализационных исследований». Обзоры природы. Неврология . 5 (1): 24–34. DOI : 10.1038 / nrn1300 . PMID 14708001 . 
  7. ^ Рагунатан А, Sivakamasundari R, Wolenski J, R Поддар, Вайсман С.М. (август 2001 г.). «Функциональный анализ B144 / LST1: гена в кластере факторов некроза опухоли, который индуцирует образование длинных филоподий в эукариотических клетках». Экспериментальные исследования клеток . 268 (2): 230–44. DOI : 10.1006 / excr.2001.5290 . PMID 11478849 . 
  8. ^ Кресс H, Stelzer EH, Хольцер D, Buss F, G Гриффитс, Робах A (июль 2007). «Филоподии действуют как фагоцитарные щупальца и тянут дискретными шагами и скоростью, зависящей от нагрузки» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (28): 11633–8. Bibcode : 2007PNAS..10411633K . DOI : 10.1073 / pnas.0702449104 . PMC 1913848 . PMID 17620618 .  
  9. ^ Lehmann MJ, Шерер Н.М., Marks CB, Pypaert M, Mothes W (июль 2005). «Управляемое актином и миозином движение вирусов вдоль филоподий предшествует их проникновению в клетки» . Журнал клеточной биологии . 170 (2): 317–25. DOI : 10,1083 / jcb.200503059 . PMC 2171413 . PMID 16027225 .  
  10. ^ Crosson CE, Klyce SD, Beuerman RW (апрель 1986). «Закрытие эпителиальной раны роговицы кролика. Двухфазный процесс» . Исследовательская офтальмология и визуализация . 27 (4): 464–73. PMID 3957565 . 
  11. ^ Хасинто А, Вуд Вт, Balayo Т, Turmaine М, Мартинес-Ариас А, Мартин Р (ноябрь 2000 года). «Динамическая адгезия эпителия на основе актина и сопоставление клеток во время закрытия дорсальной части дрозофилы». Текущая биология . 10 (22): 1420–6. DOI : 10.1016 / S0960-9822 (00) 00796-X . PMID 11102803 . 
  12. ↑ Han YH, Chung CY, Wessels D, Stephens S, Titus MA, Soll DR, Firtel RA (декабрь 2002 г.). «Потребность в члене семейства фосфопротеинов, стимулируемых вазодилататорами, для клеточной адгезии, образования филоподий и хемотаксиса в диктиостелии» . Журнал биологической химии . 277 (51): 49877–87. DOI : 10.1074 / jbc.M209107200 . PMID 12388544 . 
  13. ^ а б Коэн М., Георгиу М., Стивенсон Н.Л., Миодовник М., Баум Б. (июль 2010 г.). «Динамические филоподии передают прерывистую сигнализацию Delta-Notch, чтобы управлять уточнением паттерна во время латерального торможения». Клетка развития . 19 (1): 78–89. DOI : 10.1016 / j.devcel.2010.06.006 . PMID 20643352 . 
  14. ^ Лоусон Н.Д., Вайнштейн Б.М. (август 2002 г.). «Визуализация эмбриональных сосудов in vivo с использованием трансгенных рыбок данио». Биология развития . 248 (2): 307–18. DOI : 10.1006 / dbio.2002.0711 . PMID 12167406 . 
  15. ^ Vasioukhin В, С Бауэр, Инь М, Фукс Е (январь 2000 г.). «Направленная полимеризация актина является движущей силой адгезии эпителиальных клеток к клеткам». Cell . 100 (2): 209–19. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 81559-7 . PMID 10660044 . 
  16. ^ a b Миллер Дж, Фрейзер С.Е., Макклей Д. (август 1995 г.). «Динамика тонких филоподий при гаструляции морского ежа» . Развитие . 121 (8): 2501–11. PMID 7671814 . 
  17. ^ a b McClay DR (декабрь 1999 г.). «Роль тонких филоподий в моторике и морфогенезе». Экспериментальные исследования клеток . 253 (2): 296–301. DOI : 10.1006 / excr.1999.4723 . PMID 10585250 . 
  18. ^ Vasenkova I, Luginbuhl D, Chiba A (январь 2006). «Глиоподии расширяют диапазон прямой связи глии с нейроном во время развития ЦНС у дрозофилы». Молекулярная и клеточная нейронауки . 31 (1): 123–30. DOI : 10.1016 / j.mcn.2005.10.001 . PMID 16298140 . 
  19. ^ Ritzenthaler S, Suzuki E, Chiba A (октябрь 2000). «Постсинаптические филоподии в мышечных клетках взаимодействуют с иннервирующими аксонами мотонейронов». Природа Неврологии . 3 (10): 1012–7. DOI : 10.1038 / 79833 . PMID 11017174 . 
  20. ↑ Chen WT (август 1989 г.). «Протеолитическая активность специализированных поверхностных выступов, образующихся в местах контакта розеток трансформированных клеток». Журнал экспериментальной зоологии . 251 (2): 167–85. DOI : 10.1002 / jez.1402510206 . PMID 2549171 . 
  21. ^ Tarone G, Чирило D, Giancotti FG, Comoglio PM, Маркизио PC (июль 1985). «Фибробласты, трансформированные вирусом саркомы Рауса, прикрепляются в основном к дискретным выступам вентральной мембраны, называемым подосомами». Экспериментальные исследования клеток . 159 (1): 141–57. DOI : 10.1016 / S0014-4827 (85) 80044-6 . PMID 2411576 . 
  22. ^ Попеску Л.М., Faussone-Пеллегрини MS (апрель 2010). «ТЕЛОЦИТЫ - случай интуитивной прозорливости: извилистый путь от интерстициальных клеток Кахаля (ICC) через интерстициальные клетки Кахаля (ICLC) к ТЕЛОЦИТАМ» . Журнал клеточной и молекулярной медицины . 14 (4): 729–40. DOI : 10.1111 / j.1582-4934.2010.01059.x . PMC 3823108 . PMID 20367664 .  
  23. ^ Rustom A, Saffrich R, Маркович I, Walther P, Gerdes HH (февраль 2004). «Нанотубулярные магистрали для межклеточного транспорта органелл». Наука . 303 (5660): 1007–10. Bibcode : 2004Sci ... 303.1007R . DOI : 10.1126 / science.1093133 . PMID 14963329 . 
  24. ^ Гастэфсон Т, Уолперт л (январь 1961). «Исследования клеточных основ морфогенеза у зародыша морского ежа. Гаструляция у вегетализированных личинок». Экспериментальные исследования клеток . 22 : 437–49. DOI : 10.1016 / 0014-4827 (61) 90120-3 . PMID 13709961 . 
  25. ^ Posakony LG, Рэфтери LA, Gelbart WM (декабрь 1990). «Формирование крыльев у Drosophila melanogaster требует функции декапентаплегического гена вдоль границы передне-заднего компартмента». Механизмы развития . 33 (1): 69–82. DOI : 10.1016 / 0925-4773 (90) 90136-A . PMID 2129012 . 
  26. Перейти ↑ Tabata T, Schwartz C, Gustavson E, Ali Z, Kornberg TB (октябрь 1995 г.). «Создание крыла Drosophila de novo, роль engrailed и гипотеза границы отсека» . Развитие . 121 (10): 3359–69. PMID 7588069 . 
  27. Перейти ↑ Ribeiro C, Ebner A, Affolter M (май 2002 г.). «Визуализация in vivo выявляет различные клеточные функции для передачи сигналов FGF и Dpp в морфогенезе ветвления трахеи». Клетка развития . 2 (5): 677–83. DOI : 10.1016 / S1534-5807 (02) 00171-5 . PMID 12015974 . 
  28. Перейти ↑ Sato M, Kornberg TB (август 2002). «FGF является важным митогеном и хемоаттрактантом для воздушных мешков трахеальной системы дрозофилы». Клетка развития . 3 (2): 195–207. DOI : 10.1016 / S1534-5807 (02) 00202-2 . PMID 12194851 . 
  29. Перейти ↑ Mandal L, Martinez-Agosto JA, Evans CJ, Hartenstein V, Banerjee U (март 2007). «Ниша, зависящая от Hedgehog и Antennapedia, поддерживает гематопоэтических предшественников Drosophila» . Природа . 446 (7133): 320–4. Bibcode : 2007Natur.446..320M . DOI : 10,1038 / природа05585 . PMC 2807630 . PMID 17361183 .  
  30. Перейти ↑ Rojas-Ríos P, Guerrero I, González-Reyes A (2012). «Цитонема-опосредованная доставка hedgehog регулирует экспрессию костных морфогенетических белков для поддержания стволовых клеток зародышевой линии у дрозофилы» . PLoS Биология . 10 (4): e1001298. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1001298 . PMC 3317903 . PMID 22509132 .  
  31. ↑ Akiyama-Oda Y, Oda H (май 2003 г.). «Раннее формирование паттерна эмбриона паука: кластер мезенхимальных клеток в кучевых облаках производит сигналы Dpp, принимаемые эпителиальными клетками зародышевого диска» . Развитие . 130 (9): 1735–47. DOI : 10.1242 / dev.00390 . PMID 12642480 . 
  32. ^ Tworzydlo W, Kloc M, Bilinski SM (май 2010). «Ниши женских стволовых клеток зародышевой линии уховерток структурно просты и отличаются от таковых у Drosophila melanogaster». Журнал морфологии . 271 (5): 634–40. DOI : 10.1002 / jmor.10824 . PMID 20029934 . 
  33. ^ а б Локк М (1987). «Очень быстрая индукция филоподий в клетках насекомых». Ткани и клетки . 19 (2): 301–18. DOI : 10.1016 / 0040-8166 (87) 90014-0 . PMID 18620200 . 
  34. ^ Kasschau MR, Нго TD, Sperber LM, Tran KL (2007). «Формирование филоподий в целомоцитах дождевого червя (Lumbricus terrestris) в ответ на осмотический стресс». Зоология . 110 (1): 66–76. DOI : 10.1016 / j.zool.2006.07.002 . PMID 17174079 . 
  35. ^ Шерер Н.М., Lehmann MJ, Хименес-Soto LF, Horensavitz C, M Pypaert, Mothes W (март 2007). «Ретровирусы могут устанавливать филоподиальные мостики для эффективной передачи от клетки к клетке» . Природа клеточной биологии . 9 (3): 310–5. DOI : 10.1038 / ncb1544 . PMC 2628976 . PMID 17293854 .  
  36. ^ Fifadara NH, Пиво F, Ono S, Ono SJ (февраль 2010). «Взаимодействие между активированным хемокиновым рецептором 1 и FcepsilonRI на мембранных рафтах способствует коммуникации и расширению цитонема, богатого F-актином, между тучными клетками» . Международная иммунология . 22 (2): 113–28. DOI : 10,1093 / intimm / dxp118 . PMC 2825160 . PMID 20173038 .  
  37. ^ Gupta N, DeFranco AL (февраль 2003). «Визуализация динамики липидных плотин и ранних сигнальных событий во время опосредованной антигеном рецептора активации B-лимфоцитов» . Молекулярная биология клетки . 14 (2): 432–44. DOI : 10.1091 / mbc.02-05-0078 . PMC 149983 . PMID 12589045 .  
  38. ^ Галкин С.И., Молотковский JG, Ульрих V, Судьина GF (апрель 2005). «Сканирующая электронная микроскопия, исследование тубуловезикулярных расширений мембран нейтрофилов (цитонемы) и их роль в закреплении, агрегации и фагоцитозе. Влияние оксида азота». Экспериментальные исследования клеток . 304 (2): 620–9. DOI : 10.1016 / j.yexcr.2004.12.005 . PMID 15748905 . 
  39. ^ Stanganello Е, Хагеман А.И., Штейн В, Синнер С, D Мейен, Вебер S, Schug А, Рац Е, SCHOLPP S (январь 2015). «Филоподии на основе транспорта Wnt во время формирования паттерна ткани позвоночных» . Nature Communications . 6 : 5846. Bibcode : 2015NatCo ... 6E5846S . DOI : 10.1038 / ncomms6846 . PMID 25556612 . 
  40. Перейти ↑ Sanders TA, Llagostera E, Barna M (май 2013 г.). «Специализированные филоподии направляют перенос SHH на большие расстояния во время формирования паттерна ткани позвоночных» . Природа . 497 (7451): 628–32. Bibcode : 2013Natur.497..628S . DOI : 10,1038 / природа12157 . PMC 4197975 . PMID 23624372 .