生きたゼブラフィッシュ胚における結節と左の単一分子追跡は,束縛拡散モデルを支持する【JST・京大機械翻訳】

Kuhn, T.; Landge, A. N.; Moersdorf, D.; Cossmann, J.; Gerstenecker, J.; Mueller, P.; Gebhardt, J. C. M.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202203266798574 整理番号：22P0330489

生きたゼブラフィッシュ胚における結節と左の単一分子追跡は,束縛拡散モデルを支持する【JST・京大機械翻訳】

Single-molecule tracking of Nodal and Lefty in live zebrafish embryos supports hindered diffusion model

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発行年： 2022年04月06日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月06日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

影響力のある妨害拡散モデルは,胚を介したシグナル伝達分子の大域的運動が局所組織形状および結合仲介障害により影響されるが,これらの効果はどのシグナル伝達分子に対してもin vivoで直接実証されていないと仮定する。ノダルと左様は,異なるグローバル拡散性が微分障害から生じると考えられている活性化因子-阻害剤シグナル伝達対の主要な例である。ここでは,ナノスケールでの妨害拡散モデルのテネットを直接プローブするために,NodalとLeftyの単一分子追跡を用いた。反射光シート顕微鏡を用いて,ゼブラフィッシュ胚発生における個々の蛍光標識Nodalおよび左様分子を可視化した。単一粒子追跡は,3つの状態の分子を明らかにした:細胞外空洞に拡散する分子,細胞-細胞界面内に拡散する分子,および細胞膜に結合した分子。分子の拡散係数は細胞外空洞において高かったが,移動度は減少し,結合画分は細胞-細胞界面内でより高かった。逆に,分子は空洞に蓄積した。エージェントベースのシミュレーションを用いて,空洞における分子の蓄積に影響する主要因子として細胞外空間の形態を同定した。Nodalでは,束縛状態の分子の画分は,左様体よりも大きく,個々のNodal分子は,数十秒の結合時間を有した。まとめると,単一分子測定およびシミュレーションは,発生中の胚における妨害拡散モデルに対する直接支持を提供し,巨視的信号分散および勾配形成に導く,ナノメータからマイクロメータのスケール輸送機構への前例のない洞察をもたらした。【JST・京大機械翻訳】

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発生と分化

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