Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Актиновые проекции на переднем крае ламеллиподий мигрирующих клеток.
Actin projections on the leading edge of lamellipodia of migrating cells
Филоподии (филоподий) – это тонкие цитоплазматические выросты, которые простираются за пределы переднего края ламеллиподий в мигрирующих клетках. Внутри ламеллиподия актиновые ребра известны как микропики, а когда они выходят за пределы ламеллиподии, они называются филоподиями. Они содержат микрофиламенты (также называемые актиновыми нитями), сшитые в пучки актиновыми связывающими белками, такими как фасцин и фимбрин. Филоподии формируют фокальные адгезии с субстратом, связывая их с поверхностью клетки. Многие типы мигрирующих клеток демонстрируют филоподии, которые, как считается, участвуют как в восприятии хемотаксических сигналов, так и в последующих изменениях направленного движения. Активация семейства GTPase Rho, в частности Cdc42 и их нисходящих посредников, приводит к полимеризации актиновых волокон белками, гомологичными Ena/Vasp. Факторы роста связываются с рецепторными тирозинкиназами, что приводит к полимеризации актиновых нитей, которые при сшивании образуют поддерживающие цитоскелетные элементы филоподий. Активность Rho также приводит к активации белков семейства эзрин-моэзин-радиксин посредством фосфорилирования, которые связывают актиновые нити с мембраной филоподий.
Filopodia (: filopodium) are slender cytoplasmic projections that extend beyond the leading edge of lamellipodia in migrating cells. Within the lamellipodium, actin ribs are known as microspikes, and when they extend beyond the lamellipodia, they're known as filopodia. They contain microfilaments (also called actin filaments) cross linked into bundles by actin bundling proteins, such as fascin and fimbrin. Filopodia form focal adhesions with the substratum, linking them to the cell surface. Many types of migrating cells display filopodia, which are thought to be involved in both sensation of chemotropic cues, and resulting changes in directed locomotion. Activation of the Rho family of GTPases, particularly Cdc42 and their downstream intermediates, results in the polymerization of actin fibers by Ena/Vasp homology proteins. Growth factors bind to receptor tyrosine kinases resulting in the polymerization of actin filaments, which, when cross linked, make up the supporting cytoskeletal elements of filopodia. Rho activity also results in activation by phosphorylation of ezrin moesin radixin family proteins that link actin filaments to the filopodia membrane.
При инфекциях
Филоподии также используются для перемещения бактерий между клетками, чтобы уклониться от иммунной системы хозяина. Внутриклеточные бактерии Ehrlichia транспортируются между клетками посредством филоподий клеток хозяина, индуцированных патогеном на ранних стадиях инфекции. Филоподии являются первым контактом, который клетки пигментного эпителия сетчатки человека (РЭС) устанавливают с элементарными тельцами Chlamydia trachomatis, бактерии, вызывающей хламидиоз. Показано, что вирусы транспортируются вдоль филоподий к телу клетки, что приводит к инфицированию клетки. Также описана направленная транспортировка фактора эпидермального роста (EGF), связанного с рецептором, вдоль филоподий, что подтверждает предполагаемую сенсорную функцию филоподий. SARS-CoV-2, штамм коронавируса, ответственный за COVID-19, формирует филоподии в инфицированных клетках.
Filopodia are also used for movement of bacteria between cells, so as to evade the host immune system. The intracellular bacteria Ehrlichia are transported between cells through the host cell filopodia induced by the pathogen during initial stages of infection. Filopodia are the initial contact that human retinal pigment epithelial (RPE) cells make with elementary bodies of Chlamydia trachomatis, the bacteria that causes Chlamydia. Viruses have been shown to be transported along filopodia toward the cell body, leading to cell infection. Directed transport of receptor bound epidermal growth factor (EGF) along filopodia has also been described, supporting the proposed sensing function of filopodia. SARS CoV 2, the strain of coronavirus responsible for COVID 19, produces filopodia in infected cells.
В клетках мозга
В развивающихся нейронах филоподии отходят от конуса роста на переднем крае. В нейронах, лишенных филоподий из-за частичного ингибирования полимеризации актиновых филаментов, расширение конуса роста продолжается как обычно, но направление роста нарушается и становится крайне нерегулярным. Проекции, подобные филоподиям, также связаны с образованием дендритов при формировании новых синапсов в мозге. Исследование с использованием визуализации белков у взрослых мышей показало, что количество филоподий в исследованных областях было на порядок выше, чем предполагалось ранее, составляя около 30% от всех дендритных выростов. На их кончиках содержатся "молчащие синапсы", которые остаются неактивными до тех пор, пока не будут вовлечены в процессы нейронной пластичности и гибкого обучения или формирования памяти, существование которых ранее считалось преимущественно в развивающемся мозге и предполагалось, что они исчезают с возрастом.
In developing neurons, filopodia extend from the growth cone at the leading edge. In neurons deprived of filopodia by partial inhibition of actin filaments polymerization, growth cone extension continues as normal, but direction of growth is disrupted and highly irregular. Filopodia like projections have also been linked to dendrite creation when new synapses are formed in the brain. A study deploying protein imaging of adult mice showed that filopodia in the explored regions were by an order of magnitude more abundant than previously believed, comprising about 30% of all dendritic protrusions. At their tips, they contain "silent synapses" that are inactive until recruited as part of neural plasticity and flexible learning or memories, previously thought to be present mainly in the developing pre adult brain and to die off with time.