Διαπλεκόμενα και λεπτώς ισορροπημένα: Μορφολογία, Δυναμική, Λειτουργία και Ασθένειες Ενδοπλασματικού Δικτύου Μέρος 5

3.1.2. MCS-Mediated ER Dynamics

Εκτός από την επέκταση του σωληναρίου που οδηγείται από κινητήρες απευθείας στη μεμβράνη ER, η ERdynamics μπορεί να προκληθεί από θέσεις επαφής μεμβράνης ER με πρώιμα και όψιμα ενδοσώματα, λυσοσώματα και μιτοχόνδρια [22,26,38,74,75,84-{{6} },204,219,220] που κινούνται κατά μήκος μικροσωληνίσκων.

Η έρευνα έχει βρει ότι η όξινη υδρολάση στα λυσοσώματα μπορεί να διασπάσει τις πρωτεΐνες και να τις μετατρέψει σε αμινοξέα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τα κύτταρα για τη σύνθεση νέων πρωτεϊνών. Αυτή η διαδικασία είναι σημαντική για τη μάθηση και τη μνήμη, καθώς η πρωτεϊνοσύνθεση σχετίζεται στενά με το σχηματισμό της μνήμης.

Επιπλέον, τα λυσοσώματα μπορούν επίσης να διατηρήσουν τα κύτταρα υγιή διασπώντας τα κυτταρικά απόβλητα και επιβλαβείς ουσίες που έχουν καταπιεί και απομακρύνοντας τα απόβλητα και τις τοξίνες από τα κύτταρα. Αυτή η διαδικασία είναι επίσης κρίσιμη για την προστασία της επιβίωσης και της λειτουργίας των νευρώνων. Οι νευρώνες είναι τα εγκεφαλικά μας κύτταρα και παίζουν ζωτικό ρόλο στη διαδικασία της μάθησης και της μνήμης. Εάν οι νευρώνες επηρεαστούν από κυτταρικά απόβλητα και επιβλαβείς ουσίες, η λειτουργία και η ικανότητά τους να επιβιώνουν θα τεθούν σε σοβαρό κίνδυνο, επηρεάζοντας τον σχηματισμό και τη διατήρηση της μνήμης.

Επομένως, η διατήρηση της λειτουργίας και της υγείας των λυσοσωμάτων είναι μεγάλης σημασίας για τη βελτίωση της μνήμης και την προστασία της επιβίωσης και της λειτουργίας των νευρώνων. Πώς να διατηρήσετε τη λειτουργία και την υγεία των λυσοσωμάτων; Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να δώσουμε προσοχή στην πρόσληψη θρεπτικών συστατικών, ιδιαίτερα στην πρόσληψη σημαντικών θρεπτικών συστατικών όπως η πρωτεΐνη. Δεύτερον, πρέπει να διατηρούμε επαρκή ύπνο και άσκηση. Τέλος, πρέπει να αποφύγουμε τις κακές συνήθειες ζωής, όπως το να μείνουμε ξύπνιοι μέχρι αργά για να μειώσουμε το άγχος της ζωής και τη σωματική επιβάρυνση.

Συνοψίζοντας, η σχέση μεταξύ λυσοσωμάτων και μνήμης είναι πολύ στενή. Εστιάζοντας στη διατήρηση της λυσοσωμικής λειτουργίας και υγείας, μπορούμε να βελτιώσουμε τη μνήμη και να προστατεύσουμε την επιβίωση και τη λειτουργία των νευρώνων, προάγοντας έτσι την υγεία και την ανάπτυξη του σώματος. Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη και το Cistanche deserticola μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη, επειδή το Cistanche deserticola έχει αντιοξειδωτικά, αντιφλεγμονώδη και αντιγηραντικά αποτελέσματα, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση της οξείδωσης και των φλεγμονωδών αντιδράσεων στον εγκέφαλο, προστατεύοντας έτσι τον υγεία του νευρικού συστήματος. Επιπλέον, το Cistanche deserticola μπορεί επίσης να προωθήσει την ανάπτυξη και την επισκευή των νευρικών κυττάρων, ενισχύοντας έτσι τη συνδεσιμότητα και τη λειτουργία των νευρωνικών δικτύων. Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να βοηθήσουν στη βελτίωση της μνήμης, της ικανότητας μάθησης και της ταχύτητας σκέψης και μπορεί επίσης να αποτρέψουν την ανάπτυξη γνωστικής δυσλειτουργίας και νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Κάντε κλικ στο Γνωρίζω για να βελτιώσετε τη βραχυπρόθεσμη μνήμη

Αυτό είναι ένα παράδειγμα μιας διαδικασίας που αναφέρεται ως «ωτοστόπ», όπου ένα οργανίδιο παρέχει τον κινητήρα και οδηγεί την κίνηση ενός άλλου φορτίου που δεν είναι κινητικό από μόνο του [38,221,222]. Η πρώιμη εργασία για την κίνηση των σωληναρίων ER εντόπισε μορφολογικά διακριτές κινητικές περιοχές στις άκρες του μερικά κινούμενα σωληνάρια ER [182,191].

Ωστόσο, υπάρχουν σαφείς ενδείξεις από τη μικροσκοπία μεταδιδόμενου φωτός και την επισήμανση DiOC6 ότι τα ίδια τα σωληνάρια ER μπορούν να μετατοπιστούν απευθείας κατά μήκος των μικροσωληνίσκων, χωρίς να απαιτείται οτοστόπ με άλλο οργανίδιο [19,182,183,190].

Περίπου τα μισά από τα Rab5-θετικά ενδοσώματα στα κύτταρα Cos-7 συνδέονται στο ER κατά τη διάρκεια της απεικόνισης [75] και όταν απεικονίζονταν σε χαμηλούς ρυθμούς καρέ (1 καρέ ανά 1,5 δευτερόλεπτο) εμφανίστηκαν λιγότερο κινητικά από τα σχετιζόμενα με το ER λυσοσώματα [219], και λιγότερο πιθανό να προκαλέσει κινητικότητα των σωληναρίων ER [26].

Ωστόσο, η ζωντανή απεικόνιση με τους γρήγορους ρυθμούς καρέ που απαιτούνται για την καταγραφή γρήγορης πρώιμης ενδοσωματικής κίνησης έχει αποκαλύψει ότι τα κινούμενα ενδοσώματα μπορούν να μετατοπιστούν προς ένα σωληνάριο ER, να το αρπάξουν και να συνεχίσουν να κινούνται, τραβώντας ένα σωληνάριο ER πίσω τους ([74]· Εικόνα 4).

Καθώς τα πρώιμα ενδοσώματα κινούνται κυρίως προς το κυτταρικό κέντρο, καθοδηγούμενα από τη δυνεΐνη [74,223], το ωτοστόπ στα πρώιμα ενδοσώματα μπορεί να ευθύνεται για ορισμένες από τις επεκτάσεις των σωληναρίων ER που εξαρτώνται από τη δυνεΐνη [20].

Ο τρόπος με τον οποίο η δυνεΐνη και οι κινεσίνες προσλαμβάνονται στα πρώιμα ενδοσώματα και ο ρόλος της κινεσίνης-1 στην κίνησή τους δεν είναι πλήρως κατανοητός. Πρόσφατη εργασία προτείνει ότι το 30-50% των συμβάντων επέκτασης σωληναρίων ER οφείλονται σε ωτοστόπ σε όψιμα ενδοσώματα/λυσοσώματα κινούνται κατά μήκος μικροσωληνίσκων, ενώ το 40% των σωληναρίων κινούνταν κατά μήκος των μικροσωληνίσκων ανεξάρτητα, και το υπόλοιπο διαμεσολαβείται από TAC ordTAC (βλ. παρακάτω) [26,38,219].

Παραδόξως, σχεδόν όλα τα λυσοσώματα συνδέθηκαν και κινήθηκαν με το δίκτυο ER [219]. Τα λυσοσώματα που απεικονίστηκαν πριν, κατά τη διάρκεια και μετά από ένα γεγονός ωτοστόπ φάνηκε να επιβραδύνουν όταν συνδέονται με σωληνάρια ER [204,219], πιθανώς επειδή υπήρχε λιγότερη οπισθέλκουσα που εξουδετερώνει τη δύναμη που παράγεται από τους λυσοσωμικοκινητήρες όταν δεν εκτείνεται ένα σωληνάριο ER.

Δύο πρωτεΐνες που κατοικούν στο ER που εμπλέκονται στη σύνθεση φωσφολιπιδίων, η PIS και η CEPT1, οι οποίες έχει προηγουμένως αποδειχθεί ότι βρίσκονται στις άκρες των κινητών σωληναρίων μαζί με το Rab10 [7], συσχετίστηκαν με γεγονότα ωτοστόπ LE/λυσοσώματος [26].

Και πάλι, η dynein και η κινεσίνη-1 είναι οι κύριοι κινητήρες που οδηγούν την καθυστερημένη ενδοσωμική/λυσοσωματική κίνηση και υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους στρατολογούνται και ελέγχονται, μερικοί από τους οποίους περιλαμβάνουν αλληλεπιδράσεις με το ER (ανασκόπηση στο [128,129]). Η Dynein μπορεί να στρατολογηθεί μέσω RILP και Rab7 (παρουσία υψηλών επιπέδων χοληστερόλης). ALG2 και TRPML1 (ρυθμίζονται από PI(3,5)P2 και ασβέστιο). ή JIP4 και TMEM55B (προάγονται από την πείνα, που αυξάνει τη μεταγραφή TMEM55B μέσω του mTORC1) [128,129]. Η κινεσίνη-1 στρατολογείται από το SKIP και το Arl8 (ρυθμίζεται από το BORC) ή το FYCO1 και το Rab7 (ρυθμίζεται από το PI(3)P και περιλαμβάνει την προτρουδίνη στο ER: βλέπε παρακάτω), και οι δύο συνδέσεις γίνονται μέσω KLC [128,129].

Ένα ανοιχτό ερώτημα είναι εάν αυτοί οι πολλαπλοί μηχανισμοί λειτουργούν παράλληλα στο ίδιο οργανίδιο ή εάν υπάρχει χωρική επιλογή (π.χ. σε συγκεκριμένους υποτομείς μεμβράνης), ή εναλλαγή ανάλογα με τη μεταβολική κατάσταση ή άλλες εισόδους.

Εάν μόνο το 30-50% των σωληναρίων ER κινείται σε συνδυασμό με όψιμα ενδοσώματα/λυσοσώματα, πόσο σημαντικό είναι αυτό το ωτοστόπ για τον οργανισμό ER συνολικά; Δύο πρόσφατες μελέτες απέδειξαν ότι στα κελιά Cos-7 τουλάχιστον, η απάντηση είναι πολύ.

Η διαταραχή των όψιμων ενδοσωμάτων MCSs του ER από την προκαλούμενη από RNAi εξάντληση του VAPA (η οποία δεσμεύει το ORP1L στην αγκύρωση του LE στο ERvia Rab7: [128]) επίσης διέκοψε τη μορφολογία του ER και μείωσε την έκταση των σωληναρίων ER και της πολυπλοκότητας του δικτύου, ειδικά στην περιφέρεια [26,21] [26,21]. το νοκ ντάουν όλων των μελών της οικογένειας ER VAP (VAPA, VAPB και MOSPD2) δίνοντας έναν ισχυρότερο φαινότυπο [26].

Επιπλέον, ο χειρισμός των κινητήρων που υπάρχουν σε όψιμα ενδοσώματα/λυσοσώματα παρείχε ένα χρήσιμο μέσο για την ενεργοποίηση της κίνησης των ενδοσωμάτων προς τα μέσα ή προς τα έξω, που οδήγησε σε μείωση ή αύξηση των περιφερειακών σωληναρίων ER [26,219] και στη δυναμική του δικτύου [26].

Είναι ενδιαφέρον ότι η εξάντληση του SKIP ή του Arl8 προκάλεσε σημαντικές αλλαγές στο δίκτυο ER, υποδηλώνοντας ότι αυτή είναι η κύρια οδός για τη στρατολόγηση κινεσίνης-1 για αυτήν τη διαδικασία, αντί για το protrudin/FYCO1 [219]. Protrudin, το προϊόν του γονιδίου ZFYVE27 , είναι μια πολλαπλή διαμεμβρανική πρωτεΐνη ER που έχει μια πληθώρα αλληλεπιδρώντων, τόσο στο ER όσο και στα όψιμα ενδοσώματα.

Στο ER, συνδέεται με τις πρωτεΐνες διαμόρφωσης ER ατλαστίνη, REEPs 1 και 5, reticulons 1, 3 και 4, και επίσης αλληλεπιδρά με το VAP μέσω ενός μοτίβου FFAT ([224], ανασκόπηση στο [225]). Μπορεί επίσης να συνδεθεί με όψιμα ενδοσώματα μέσω της περιοχής δέσμευσης Rab, η οποία δεσμεύει το Rab7-GTP, και μιας περιοχής FYVE(Fab-1, YGL023, Vps27 και EEA1), η οποία συνδέεται με την όψιμη ενδοσωματικά εμπλουτισμένη φωσφατιδυλινοσιτόλη 3-φωσφορικό (PI3P) [204,225].

Είναι κρίσιμο, επίσης, δεσμεύεται με όλα τα μέλη της οικογένειας KIF5, αν και η αλληλεπίδραση είναι ισχυρότερη με το KIF5A [226], το οποίο είναι εντυπωσιακό, δεδομένου ότι τόσο η προτρουδίνη όσο και το KIF5A (αλλά όχι το KIF5B ή C) μπορούν να προκαλέσουν κληρονομική σπαστική παραπληγία όταν μεταλλάσσονται (Πίνακας 1).

Η υπερέκφραση οποιασδήποτε πρωτεΐνης προκάλεσε το σχηματισμό προεξοχών σε μη πολωμένα κύτταρα [226], εξ ου και το όνομα της προτρουδίνης [225], ενώ η εξάντληση με τη μεσολάβηση siRNA οδήγησε σε επέκταση των επισημασμένων περιοχών τύπου CLIMP63-στην περιφέρεια του κυττάρου [224]. Δεδομένης της δυνατότητας της protrudin να δεσμεύεται στο όψιμο ενδοσώμα, ο Raiborg και οι συνεργάτες του διερεύνησαν εάν εμπλέκεται στον σχηματισμό MCS και διαπίστωσαν ότι πράγματι ίσχυε [204].

Επιπλέον, η υπερέκφραση της προτρουδίνης οδήγησε σε συσσώρευση όψιμων ενδοσωμάτων/λυσοσωμάτων στην κυτταρική περιφέρεια, ένας φαινότυπος που είχε προηγουμένως παρατηρηθεί για το FYCO1, μια άλλη πρωτεΐνη δέσμευσης PI3Pand Rab7-, και που βρέθηκε ότι αλληλεπιδρά με την προτρουδίνη [204] .

Η φαντασία του FYCO1 και της προτρουδίνης σε ζωντανά κύτταρα αποκάλυψε ότι τα κινούμενα FYCO1-θετικά λατινοσώματα αλληλεπιδρούσαν με την προτρουδίνη στο ER, σταματούσαν ή επιβραδύνονταν ενώ το έκαναν αυτό, στη συνέχεια αποσπάστηκαν και απομακρύνθηκαν πιο γρήγορα. Η προτρουδίνη δεσμεύει το KIF5 και το FYCO1 δεσμεύει το KLC και η έκφραση της προτρουδίνης αύξησε την ποσότητα του KIF5 που βρέθηκε να σχετίζεται με το FYCO1, οδηγώντας στο μοντέλο ότι η κινεσίνη περνά από την προτρουδίνη στο FYCO1 στο υστερόσωμα κατά τη διάρκεια της συσχέτισης του ER-όψιμου ενδοσώματος, ενεργοποιώντας έτσι την όψιμη κίνηση του ενδοσώματος μόλις σπάσουν χωρίς το ER.

Ενώ αυτό το μοντέλο είναι ελκυστικό, χρειάζεται πιο επίσημη απόδειξη. Αυτό που είναι ξεκάθαρο όμως, είναι ότι τόσο η protrudin όσο και το FYCO1 είναι σημαντικά για την επέκταση του άξονα [129,195,204,227]. Η όψιμη μετατόπιση του ενδοσώματος στην περιφέρεια του κυττάρου με τη μεσολάβηση της προτρουδίνης και του FYCO έχει επίσης αποδειχθεί ότι είναι σημαντική για το σχηματισμό ινβαδοποδίων, όπου τα υστεροσώματα παρέχουν την πρωτεάση μήτρας MT1-MMP για έκκριση, η οποία είναι απαραίτητη για τη μετανάστευση των καρκινικών κυττάρων [205 ].

Είναι σημαντικό ότι η όψιμη θέση ενδοσώματος/λυσοσώματος ελέγχεται από διατροφικές καταστάσεις, όπως τα επίπεδα χοληστερόλης και αμινοξέων, τα οποία με τη σειρά τους ρυθμίζουν τη στρατολόγηση ή τη δραστηριότητα της δινεΐνης και της κινεσίνης-1 [128,129,228].

Αυτή η ρύθμιση πρόσφατα αποδείχθηκε ότι έχει τεράστιο αντίκτυπο στη δυναμική και την κατανομή του ER εντός του κυττάρου [26,219]. Ο ορός λιμοκτονούσε σε ένα λιγότερο κινητό δίκτυο ER και μείωσε την όψιμη κινητικότητα των ενδοσωμάτων/λυσοσωμάτων, οδηγώντας σε λιγότερο πολύπλοκο δίκτυο ER στην περιφέρεια των κυττάρων με λιγότερες διασταυρώσεις σωληναρίων [26]. Ο Lu και οι συνεργάτες του βρήκαν ότι μια ασιτία ορού 4 ωρών οδήγησε σε όψιμη συσσώρευση ενδοσωμάτων/λυσοσώματος και μείωση της αναλογίας του σωληνοειδούς ER, όπως και ο εμπλουτισμός χοληστερόλης [219].

Αντίθετα, 24-ωριαία ασιτία ή μείωση της χοληστερόλης πυροδότησε τον περιφερειακό εντοπισμό των ενδοσωμάτων χωρίς επίδραση στα σωληνάρια του ER [219]. Η οδός επαφής ER-ενδοσώματος/λυσοσώματος με τη μεσολάβηση της προεξοχής επηρεάζεται επίσης από τη διατροφική κατάσταση. Η νευρωνική ισομορφή της παλμιτοϋλτρανσφεράσης 1 της καρνιτίνης, CPT1C, είναι μια πρωτεΐνη ER που ρυθμίζεται από τα επίπεδα μηλονυλ-CoA και μεταλλάσσεται σε HSP [228].

Πρόσφατες εργασίες αποκάλυψαν ότι η CPT1C είναι απαραίτητη για τη σωστή νευρωνική ανάπτυξη και ελέγχει τη μεταφορά όψιμων ενδοσωμάτων/λυσοσωμάτων στο άκρο του νευράξονα, και αυτό χρειάζεται την ικανότητά της να συνδέεται με το μηλονυλο-CoA [228].

Αλληλεπιδρά με την προτρουδίνη και η έκφρασή της σε κύτταρα HeLa αύξησε το ποσοστό των προς τα έξω επισημασμένων FYCO1-εάν υπήρχε malonyl-CoA, αλλά μείωσε την κίνηση κάτω από τα επίπεδα ελέγχου εάν το malonyl-CoA είχε εξαντληθεί.

Ωστόσο, σε αντίθεση με την προτρουδίνη, η CPT1C ήταν παρούσα, αλλά όχι εμπλουτισμένη, στις επαφές ER-λυσοσώματος, υποδηλώνοντας ότι ρυθμίζει την αλληλεπίδραση προτρουδίνης-FYCO1-κινεσίνης-1 αντί να εμπλέκεται άμεσα. Οι συγγραφείς προτείνουν ότι παρουσία μηλονυλο-CoA, το CPT1C προάγει τη μεταφορά της κινεσίνης-1 από την προτρουδίνη στο FYCO1 στα όψιμα ενδοσώματα/λυσοσώματα, προάγοντας έτσι την κίνηση τους προς τα έξω στους νευρώνες [228].

Ωστόσο, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, αυτό το μοντέλο μεταφοράς κινεσίνης απαιτεί περαιτέρω έλεγχο. Τα μιτοχόνδρια είναι γνωστό ότι αλληλεπιδρούν εκτενώς με το ER σε ζωντανά κύτταρα [22], και τα κινητικά μιτοχόνδρια μπορούν να επεκτείνουν τα σωληνάρια ER [22,38]. Τα μιτοχόνδρια που σχετίζονται με το ER εντοπίζονται κατά προτίμηση σε ακετυλιωμένους μικροσωληνίσκους [22], οι οποίοι είναι η προτιμώμενη διαδρομή για την κινεσίνη-1(π.χ. [229]), η οποία είναι ένας κινητήρας και για τα μιτοχόνδρια (π.χ., [230]) και για ER.

Παρατηρήθηκε επίσης ότι τα μιτοχόνδρια αλληλεπιδρούν με τα λυσοσώματα και το κινούμενο λυσόσωμα θα μπορούσε να τραβήξει έξω τον αθηναϊκό σωληνάριο από το μιτοχόνδριο [38]. Καθώς παρόμοια λεπτά σωληνάρια βρέθηκαν να εκτείνονται από τα μιτοχόνδρια σε σημεία επαφής με ER μέσω της δράσης του KIF5B και του μιτοχονδριακού υποδοχέα του Miro1 [230], τίθεται το ερώτημα εάν το PDZD8-προκάλεσε τριών κατευθύνσεων MCS μεταξύ ER, όψιμων ενδοσωμάτων και τα μιτοχόνδρια θα μπορούσαν να εμπλέκονται και στις δύο διαδικασίες.

Ωστόσο, αυτή η πολύπλοκη αλληλεπίδραση ουσιαστικά ακινητοποίησε τα οργανίδια [126].

Τα MCS είναι ζωτικής σημασίας για πολλές πτυχές της λειτουργίας του ER, του μεταβολισμού και της συνολικής δυναμικής. Αυτό καθιστά δύσκολη την ερμηνεία αλλαγών που παρατηρούνται μετά από πειράματα που έχουν σχεδιαστεί για να διαταράξουν μια πτυχή της λειτουργίας MCS.

Αυτό αποδεικνύεται από πειράματα όπου η λειτουργία Rab7a που χρειαζόταν για όψιμο MCS ενδοσωμάτων/λυσοσώματος και που εμπλέκεται στη στρατολόγηση τόσο της κινεσίνης-1 όσο και της δινεΐνης στα ενδοσώματα- διαταράχθηκε. Η εξάντληση του Rab7a, ή η έκφραση ενός κλειδωμένου με ΑΕΠ Rab7a, οδήγησε σε συσσώρευση ER με επισήμανση CLIMP63-στην περιφέρεια του κυττάρου και ενεργοποίηση της απόκρισης στρες ER [231].

Οι Mateus et al. υποθέτουν ότι οι δομικές αλλαγές προκαλούνται από το στρες του ER, παρά από τις αλλαγές στη δυναμική του ER [231]. Πράγματι, υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους το άγχος μπορεί να επηρεάσει το MCS και το ER (ανασκόπηση στο [85]). Η παρακολούθηση των επιπέδων στρες ER θα είναι ένας σημαντικός έλεγχος στις μελλοντικές μελέτες (π.χ., [219]).

3.1.3. Αλληλεπιδράσεις ER-Μικροσωληνίσκων ανεξάρτητων κινητήρα

Ήταν σαφές από τις πρώιμες μελέτες ότι υπάρχουν τρία είδη αλληλεπιδράσεων ER-μικροσωληνίσκων: μετατόπιση των σωληναρίων ER με γνώμονα τον κινητήρα, στατικές αλληλεπιδράσεις και τη σύνδεση των ER-σωληνίσκων σε αναπτυσσόμενες άκρες μικροσωληνίσκων [23].

Η τελευταία αλληλεπίδραση οδηγεί την επέκταση του σωληναρίου μέσω του σχηματισμού «συμπλοκών προσάρτησης άκρης» ή TAC, που πρωτοεμφανίστηκαν στα εκχυλίσματα αυγών Xenopus [232]. Σε μια ποικιλία καλλιεργημένων κυττάρων, η ολίσθηση που οδηγείται από τον κινητήρα φαίνεται να κυριαρχεί έναντι των TAC και στατικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των σωληναρίων ER μύτες και μικροσωληνίσκους [20,21,23,38], αν και το ποσοστό διέφερε μεταξύ των τύπων κυττάρων [21].

Τα TAC αποτελούνται από τη διαμεμβρανική πρωτεΐνη ERSTIM1 (στρωματικό μόριο αλληλεπίδρασης 1), η οποία αλληλεπιδρά με την πρωτεΐνη MT plus-end-trackingprotein EB1 [21]. Το STIM1 αλληλεπιδρά με το Orai1 στη μεμβράνη πλάσματος κατά την εξάντληση των αποθεμάτων ER ασβεστίου για να επιτρέψει τη μεταφορά ασβεστίου από έξω από το κύτταρο στο ER (βλ. Ενότητα 2.2.5). Είναι ενδιαφέρον ότι η ενεργοποίηση αυτής της διαδικασίας εμπόδισε την παρακολούθηση του άκρου STIM1 [21].

Ενώ η παρουσία ενός TAC δεν άλλαξε τον ρυθμό ανάπτυξης και συρρίκνωσης των μικροσωληνίσκων, μείωσε την πιθανότητα ο μικροσωληνίσκος να υποστεί καταστροφή (αρχίζει να αποπολυμερίζεται) [232]. Οι ERtubules μπορούν επίσης να επεκταθούν με την προσκόλληση σε έναν αποπολυμεριζόμενο μικροσωληνίσκο μέσω ενός dTAC [38]· η σύνθεση των ER dTACs δεν είναι γνωστή. Γιατί υπάρχουν δύο μέθοδοι για τη μεταφορά του ER προς την κυτταρική περιφέρεια;

Στην περίπτωση των εμβρύων Xenopus, αν και η κινεσίνη-1 είναι παρούσα στο ER, δεν είναι ενεργή μέχρι την ανάπτυξη της λατερίνης [187]. Αντίθετα, το δίκτυο ER κατανέμεται σε όλο το κυτταρόπλασμα μέσω της συνδυασμένης δραστηριότητας της δυνεΐνης, έλκοντάς το προς τον πυρήνα και το κεντρόσωμα και το TAC εκτείνεται προς τα έξω καθώς οι μικροσωληνίσκοι πολυμερίζονται[184]. Σε καλλιεργημένα κύτταρα, τα TAC θα διασφάλιζαν ότι το ER φτάνει ακριβώς στην άκρη του κυττάρου.

Αντίθετα, η προτίμηση της κινεσίνης-1 για σταθερούς μικροσωληνίσκους ως ίχνη, ίσως επειδή έχουν λιγότερο MAP7 συνδεδεμένο στην επιφάνειά τους, σημαίνει ότι μετατοπίζεται ελάχιστα στο άκρο των νεοπολυμερισμένων μικροσωληνίσκων [229].

Ένας σημαντικός ρόλος για τον εντοπισμό ER με τη μεσολάβηση STIM1-EB{1-έχει αποδειχθεί σε νευρωνικούς κώνους ανάπτυξης, όπου το STIM1 απαιτείται για τον προσανατολισμό των μικροσωληνίσκων και το ER που είναι απαραίτητο για να κινηθεί ένας κώνος ανάπτυξης προς μια βαθμίδα αυξητικού παράγοντα [ 233].

For more information:1950477648nn@gmail.com