Mechanisms of membrane ratcheting during cell intercalation

细胞嵌入过程中膜棘轮机制

基本信息

项目摘要

Mechanisms of membrane ratcheting during cell intercalation The ability of cells in epithelial sheets to under neighbor cell rearrangements is essential to tissue shaping as well as repair and homeostasis mechanisms. In the Drosophila embryonic epithelium, individual cells are able to either consolidate cell-cell contacts or direct neighbor exchange movements through the contraction of vertical T1 interfaces and the subsequent resolution of horizontal T3 interfaces. A recent appreciation has been that changes in these topological relationships occur in response to pulses of actomyosin activity; however, the mechanism by which cell shape changes are maintained after contractile periods has been unclear. Here, we explore the function of a membrane-dependent cell shape ratcheting mechanism. We examine how the ratcheting mechanism is initiated by small GTPase GEF activity, and how this activity can be linked to plasma membrane dynamics. We will determine the function of PtdIns lipids in GEF recruitment and early morphogenesis, and identify the PtdIns phospho-species and PtdIns kinases that localize membrane ratcheting. We will further identify the relative roles of actomyosin networks and endocytic pathways in the termination and consolidation of ratcheting events, and the degree of coordination between these processes. Finally, the membrane trafficking pathways that are active in epithelial cells during gastrulation movements will be examined, and the function of recycling and endosomal pathways in driving interface contraction and growth will be determined. The proposed work will be a highly interdisciplinary project driven by a combination of quantitative analysis of experimental live-cell imaging data with physical and genetic manipulation of these processes. The results are expected to yield a comprehensive mechanistic insight into how cytoskeletal force generation is coupled with targeted remodeling of the plasma membrane to drive changes in cell shapes and topologies.
细胞插入过程中膜棘轮的机理 上皮板中细胞在邻居细胞重排下的能力是必不可少的 进行组织形状以及修复和稳态机制。在果蝇中 胚胎上皮,单个细胞能够巩固细胞 - 细胞接触或 直接通过垂直T1界面收缩的邻居交换运动 以及随后的水平T3接口的分辨率。最近的赞赏 这些拓扑关系的变化是响应于 肌球蛋白活性;但是,细胞形状变化的机制是 尚不清楚收缩期之后维护。在这里,我们探索了 膜依赖性细胞形状棘轮机制。我们检查了棘轮 机制是由小的GTPase GEF活性启动的,以及该活动如何链接 到质膜动力学。我们将确定GEF中ptdins脂质的功能 募集和早期形态发生,并识别Ptdins磷酸物种和 定位膜棘轮的PTDINS激酶。我们将进一步确定亲戚 肌动球蛋白网络和内吞途径在终止中的作用 棘轮事件的合并以及这些之间的协调程度 过程。最后,在上皮细胞中活跃的膜运输途径 将检查胃移动期间,以及回收的功能 将确定驱动界面收缩和生长的内体途径。这 拟议的工作将是一个高度跨学科的项目,由 具有物理和遗传的实验活细胞成像数据的定量分析 操纵这些过程。结果预计将产生全面的 关于细胞骨架力的产生方式与靶向的机械洞察力 质膜的重塑以驱动细胞形状和拓扑的变化。

项目成果

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Combinatorial deployment of F-actin regulators to build complex 3D actin structures in vivo.
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2021-05-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.7
  • 作者:
    Xie Y;Budhathoki R;Blankenship JT
  • 通讯作者:
    Blankenship JT
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