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Mol. Biol. Cell:细胞通过脂质维持纤毛朝上来寻找行进方向

  1. HDAC6
  2. 神经酰胺
  3. 纤毛
  4. 组蛋白去乙酰酶
  5. 细胞器
  6. 脂质
  7. 触角

来源:生物谷 2012-11-18 09:29

在一项新研究中,研究人员报道帮助洗液软化皮肤的脂质也帮助细胞发现和停留在体内正确位置以确保它们的“触角(antennae)”向上。相关研究结果于2012年6月20日发表在Molecular Biology of the Cell 期刊上。

在一项新研究中,研究人员报道帮助洗液软化皮肤的脂质也帮助细胞发现和停留在体内正确位置以确保它们的“触角(antennae)”向上。相关研究结果于2012年6月20日发表在Molecular Biology of the Cell 期刊上。

研究通讯作者、美国佐治亚健康科学大学佐治亚医学院生物学学家Erhard Bieberich博士说,每个细胞都有“触角”或者说纤毛,这种纤毛能够感知环境,从而确定细胞去哪里以及当它达到时做什么。

Bieberich说,细胞需要一种细胞器来感知它所在的位置以便它前往它想要和需要去的地方。

他的研究小组证实脂质神经酰胺(ceramide)通过抑制组蛋白去乙酰酶6(histone deacetylase 6, HDAC6)帮助细胞阻止这种细胞器或者说纤毛缩回。

当发生细胞分裂时,纤毛必须缩回,而且激活HDAC6使得这种缩回在某些情况下是必需的,比如药物开发或者当需要更多的皮肤细胞或胃肠道细胞替换正常的周转时。Bieberich说,有趣的是,癌细胞是分裂速度最快的一些细胞,并且“滥用”HDAC来实现这点的;它们也抑制神经酰胺,这是因为已知神经酰胺诱导细胞自杀。

神经酰胺实际上确实是一个多面手(multi-tasker)。Bieberich研究小组在2007年在Journal of Biological Chemistry期刊上报道在发育最为初始的期间,它有帮助定位干细胞以便确定哪个方向向上和找到它们所在的正确位置,而且这种位置对于胚胎产生比较重要。而在2004年,研究人员发现脂质神经酰胺与蛋白PAR-4相互协作来清除发育中大脑内的无用细胞。(生物谷:Bioon.com)

本文编译自Lipid helps cells find their way by keeping their 'antennae' up

Characterizationtr of an apical ceramide-enriched compartment (ACEC) regulating ciliogenesis

Qian He, Guanghu Wang, Somsankar Dasgupta, Michael Dinkins, Gu Zhu, and Erhard Bieberich

We show here that in MDCK cells, an apical ceramide-enriched compartment (ACEC) at the base of primary cilia is colocalized with Rab11a. Ceramide and Rab11a vesicles isolated by magnetic sorting contain a highly similar profile of proteins (aPKC, Cdc42, Sec8, Rab11a and Rab8) and ceramide species, suggesting the presence of a ciliogenic protein complex associated with ceramide at the ACEC. Intriguingly, C16 and C18 ceramide, although less abundant ceramide species in MDCK cells, are highly enriched in ceramide and Rab11a vesicles. Expression of a ceramide binding but dominant negative mutant of aPKC suppresses ciliogenesis, indicating that the association of ceramide with aPKC is critical for the formation of this complex. Our results indicate that ciliogenic ceramide is derived from apical sphingomyelin (SM) that is endocytosed and then converted to the ACEC. Consistently, inhibition of acid sphingomyelinase with imipramine disrupts ACEC formation, association of ciliogenic proteins with Rab11a vesicles, and cilium formation. Ciliogenesis is rescued by the histone deacetylase inhibitor trichostatin A, indicating that ceramide promotes tubulin acetylation in cilia. Taken together, our results suggest that the ACEC is a novel compartment in which SM-derived ceramide induces formation of a ciliogenic lipid-protein complex that sustains primary cilia by preventing deacetylation of microtubules.

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