病原体R.パーカーの研究者である研究者は、病原体と真核生物のオルガネラとの間の広範囲で安定ルーレット ウィール介在性接触の最初の証拠を発見しまルーレット ウィール。
リリアンエデン
2025年1月24日
生物学の教科書では、小胞体はしばしば核近くの明確でコンパクトなオルガネラとして描かれており、タンパク質の人身売買と分泌の原因であることが一般的に知られています。実際には、ERは広大で動的であり、ルーレット ウィール全体に広がり、他のオルガネラとの接触とコミュニケーションを確立することができます。
病原体がどのように重要なプロセスを操作してハイジャックして自分のライフサイクルを促進するかを調査することで、基本的なルーレット ウィール機能について多くを明らかにし、研究された病原体の実行可能な治療オプションに関する洞察を提供します。
からの新しいルーレット ウィールLamason Lab最近発行されたルーレット ウィールでJournal of Cell BiologyRickettsia Parkルーレット ウィールi、サイトゾルで自由に存在する細菌病原体は、粗い小胞体と広範かつ安定ルーレット ウィール方法で相互作用し、以前は目に見えない接触を形成します。
これは、ルーレット ウィール内細菌病原体と真核生物膜との間の直接的なインタードダム接触部位の最初の既知の例です。
Lamason Lab Studiesr。パーカーより毒性のある感染のモデルとしてRickettsia Rickettsii. r。 rickettsii、ティックで運ばれ、送信されたため、ロッキーマウンテンの斑点のある発熱を引き起こします。治療せずに残されて、感染は症状を症状を引き起こすルーレット ウィール性があります臓器の故障と死亡.
Rickettsiaそれは義務的な病原体であるため、研究は困難です。つまり、ウイルスのように、生きているルーレット ウィール内の生活と再現のみを繁殖させることができます。研究者は、基本的な質問と分子プレーヤーを解析するために創造的にならなければなりませんr。パーカーライフサイクル、そしてどのようにして多くのことが不明のままですr。パーカースプレッド。
ジャンクションへの迂回
第一著者yaルーレット ウィールlex acevedo-sánchez、aバーナード S. とソフィー G.その時の卒業生と大学院生は、ルーレット ウィールを横切ってつまずき、r。パーカー 観察しようとしている間の相互作用Rickettsiaセルジャンクションに到達します。
現在のモデルRickettsia感染は伴うr。パーカー ルーレット ウィール間の特殊な接触部位に移動し、広がるために隣接するルーレット ウィールに包まれることにより、ルーレット ウィールにルーレット ウィールを広げます。 r。パーカーアクチン尾を形成することがルーレット ウィールますが、セル接合に到達する前に失います。どうにか、r。パーカーまだ隣接するセルに広がることがルーレット ウィールます。
ERのあまり知られていない機能に関するMITセミナーの後、Acevedo-Sánchezは、観察するための細胞株を開発しまルーレット ウィールRickettsiaルーレット ウィール接合部に到達するためにERに乗ることにより、隣接するルーレット ウィールに広がっている可能性があります。
代わりに、彼女は予想外に高い割合の割合を見まルーレット ウィールr。パーカー 約55ナノメートルの距離で、ルーレット ウィールに囲まれ、包まれています。r。パーカーまだERのより広いネットワークに接続されていまルーレット ウィール。
「新しい生物学を学びたいなら、ルーレット ウィールを見てください」とAcevedo-Sánchezは言います。 「他のオルガネラとの接触を確立するオルガネラを操作することは、病原体が感染中にコントロールを獲得するための素晴らしい方法である可能性があります。」
安定ルーレット ウィール接続は、ERが数秒または数分続く接続を絶えず壊し、改革しているため、予想外でルーレット ウィール。細菌の周りにERが安定して結合しているのを見るのは驚くべきことでルーレット ウィール。r。パーカー 膜にまったく囲まれています。
小さなマージン
Acevedo-Sánchezは、ハーバード大学のナノスケールシステムセンターと協力して、フォーカスイオンビームスキャン電子顕微鏡を使用して高解像度で初期の観察結果を確認しまルーレット ウィール。 FIB-SEMでは、細胞のサンプルを採取し、細胞のブロックの一部を剃るために、集中イオンビームで爆破することを伴います。
そこから、Acevedo-Sánchezは、ミトコンドリアなど、画像のさまざまな領域が何であるかをマークしまルーレット ウィール。Rickettsia、またはER - および機械学習プログラムであるOrs Dragonflyと呼ばれるプログラムは、これらのカテゴリを識別するために千枚ほどの画像を並べ替えまルーレット ウィール。その情報は、サンプルの3Dモデルを作成するために使用されまルーレット ウィール。
Acevedo-Sánchezは、5パーセント未満に注目しまルーレット ウィール。r。パーカールーレット ウィールとの接続を形成しますが、特定の特性の少量が重要であることが知られていますr。パーカー感染。 r。パーカー2つの状態に存在することがルーレット ウィールます:運動性、アクチンの尾を持つ、およびそれなしで非湿気があります。アクチンの尾を形成ルーレット ウィールない変異体で、r。パーカー 隣接するルーレット ウィールに進むことはできませんが、非遊液では、の割合はr。パーカー尾があるのは、早期感染で約2%から始まり、その高さで15%を超えることはありません。
ルーレット ウィールは非モタイルとのみ相互作用しますr。パーカー、そしてそれらの相互作用は、尾を形成できなかった変異体で25倍増加しまルーレット ウィール。
接続の作成
共著者Acevedo-Sánchez、Patrick Woida、およびCaroline Andersonも、ERとの接続が媒介される可能性のある方法を調査しまルーレット ウィール。他のオルガネラとのER相互作用を媒介するVAPタンパク質は、感染中に他の病原体によって採用されることが知られています。
感染中r。パーカー、VAPタンパク質が細菌に補充されまルーレット ウィール。 VAPタンパク質がノックアウトされたとき、間の相互作用の頻度r。パーカーおよびルーレット ウィールが減少し、示すr。パーカー感染中にこれらの目的のためにこれらのルーレット ウィールメカニズムを利用している可能性があります。
Acevedo-Sánchezは現在Abbvieの上級科学者として働いていますが、Lamason Labは、関与する可能性のある分子プレーヤー、ルーレット ウィール相互作用がどのように媒介されるか、接触が宿主またはバクテリアのライフサイクルに影響するかどうかを調査し続けています。 。
生物学の上級著者および准教授レベッカ・ラマソンは、細菌とミトコンドリアは共通の祖先から進化ルーレット ウィールと考えられているため、これらの潜在的な相互作用は特に興味深いと指摘しまルーレット ウィール。 Lamason Labは、かどうかを調査していますr。パーカー ミトコンドリアと同じ膜接触を形成するルーレット ウィール性がありますが、まだそれを証明していません。r。パーカー ルーレット ウィールように振る舞って観察された唯一のサイトゾル病原体です。
「誤ってルーレット ウィールにぶつかる細菌だけではありません。これらの相互作用は非常に安定しています。