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J-GLOBAL ID：202002298238396773   整理番号：20A0761495

単純なRho GTPアーゼ動力学は細胞形態と関連した複雑な調節性景観を生成する【JST・京大機械翻訳】

Simple Rho GTPase Dynamics Generate a Complex Regulatory Landscape Associated with Cell Shape

著者 (4件)： Zmurchok Cole (Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University, Nashville, Tennessee) ,  Holmes William R. (Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University, Nashville, Tennessee) ,  Holmes William R. (Department of Mathematics, Vanderbilt University, Nashville, Tennessee) ,  Holmes William R. (Quantitative Systems Biology Center, Vanderbilt University, Nashville, Tennessee)
資料名： Biophysical Journal  (Biophysical Journal)
巻： 118  号： 6  ページ： 1438-1454  発行年： 2020年 
JST資料番号： B0298A  ISSN： 0006-3495  CODEN： BIOJAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 遊走細胞は,それらの細胞形状に現れるそれらの環境に対して様々な形態学的に異なる応答を示す。基質接触を増加させるために均一にいくつかの突出があり,他のものは広く収縮しており,移動を促進するためにいくつかの分極があるが,他のものはこれらの応答の混合物を示す。以前の研究では,大部分の細胞が示す形状の離散的な収集を同定し,細胞骨格調節因子Rac1とRhoA GTPアーゼの活性レベルがそれらの形状を調節することを示した。ここでは,既知のGTPアーゼ動力学が観察された形状を説明するために空間シグナル伝達状態の十分な多様性を生じるかどうかを評価するために計算モデリングを用いた。結果は,GTPアーゼ間の自己活性化と相互拮抗性クロストークの組合せが,保存的膜結合と共に,固定モデルパラメータに対して生じる異なる均一および分極調節表現型の広い配列を生成することを示した。理論的観点から,これらの結果は,単純なGTPアーゼ動力学が,6つの異なる安定な定常状態(3つの均一および3つの分極)が,観測された形態に自然にマップするパラメータの固定セットに対して共存する複雑な多重安定性を生成できることを実証した。生物学的観点から,細胞骨格または細胞形態を明示的にモデル化しないが,GTPアーゼ活性を細胞形態に結びつける以前の文献と共に,GTPアーゼシグナル伝達動力学が多くの遊走細胞集団で観察される広い形態学的特徴を生成できるという仮説を支持する。さらに,観察された多様性は,固有の細胞-細胞変異の結果ではなく,GTPアーゼ調節により生成された複雑な形態学的景観を集団化する細胞の結果である可能性がある。これらの結果は,Rho GTPアーゼが細胞形状の広い特性(例えば,膨張性,収縮性,分極性など)を調節する中心的役割を持つ可能性があり,形状不均一性が本質的な細胞不均一性よりもむしろ細胞骨格を制御する豊富なシグナル伝達動力学の反射である可能性を示す。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： モルフォロジー ,  拮抗作用 ,  *Rhoタンパク質 ,  分極 ,  表現型 ,  多重安定性 ,  *GTPアーゼ ,  不均一性 ,  クロストーク ,  細胞骨格 ,  基質 ,  細胞情報伝達
準シソーラス用語： 調節因子 ,  遊走 ,  *細胞形態 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 細胞生理一般  (EF02010S) ,  生物学的機能  (EB03040U)

タイトルに関連する用語 (5件)： GTPアーゼ ,  動力学 ,  細胞形態 ,  調節 ,  景観