細胞核可測量細胞本體感受的形狀變化來控制動態細胞行為

2020-12-24 科學網

細胞核可測量細胞本體感受的形狀變化來控制動態細胞行為

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/10/17 23:07:33

西班牙巴塞隆納科技研究所Verena Ruprecht、Stefan Wieser等研究人員合作發現，細胞核可測量細胞本體感受的形狀變化來控制動態細胞行為。這一研究成果發表在2020年10月16日出版的國際學術期刊《科學》上。

研究人員使用斑馬魚模型發現最大的細胞器——細胞核，可作為一個彈性變形儀，使細胞能夠測量細胞形狀的變形。核伸展後內核膜的展開提供有關細胞形狀變化的物理信息，並自適應性激活鈣依賴性機械轉導途徑來控制肌動球蛋白的收縮性和遷移可塑性。

 

這些數據表明，細胞核為細胞的本體感受建立了功能模塊，從而使細胞能夠感知形狀變化來讓細胞行為適應其微環境。

 

據了解，物理微環境在組織發育和體內平衡過程中調節細胞行為。在組織內的機械應力和物理空間限制下，單個細胞如何解碼有關其幾何形狀的信息仍然未知。

 

附：英文原文

Title: The nucleus measures shape changes for cellular proprioception to control dynamic cell behavior

Author: Valeria Venturini, Fabio Pezzano, Frederic Català Castro, Hanna-Maria Hkkinen, Senda Jiménez-Delgado, Mariona Colomer-Rosell, Monica Marro, Queralt Tolosa-Ramon, Sonia Paz-López, Miguel A. Valverde, Julian Weghuber, Pablo Loza-Alvarez, Michael Krieg, Stefan Wieser, Verena Ruprecht

Issue&Volume: 2020/10/16

Abstract: The physical microenvironment regulates cell behavior during tissue development and homeostasis. How single cells decode information about their geometrical shape under mechanical stress and physical space constraints within tissues remains largely unknown. Here, using a zebrafish model, we show that the nucleus, the biggest cellular organelle, functions as an elastic deformation gauge that enables cells to measure cell shape deformations. Inner nuclear membrane unfolding upon nucleus stretching provides physical information on cellular shape changes and adaptively activates a calcium-dependent mechanotransduction pathway, controlling actomyosin contractility and migration plasticity. Our data support that the nucleus establishes a functional module for cellular proprioception that enables cells to sense shape variations for adapting cellular behavior to their microenvironment.

DOI: 10.1126/science.aba2644

Source: https://science.sciencemag.org/content/370/6514/eaba2644

Science：《科學》，創刊於1880年。隸屬於美國科學促進會，最新IF：41.037

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