Apiconuclear organization of microtubules does not specify protein delivery from the trans-Golgi network to different membrane domains in polarized epithelial cells

doi:10.1091/mbc.9.3.685

.1998年3月；9(3):685-99.

doi:10.1091/mbc.9.3.685。

微管的Apiconuclear组织没有明确规定蛋白质从跨高尔基网络传递到极化上皮细胞中不同的膜域

K K研磨棒¹, R L巴卡拉奥, W J纳尔逊

附属公司

PMID： 9487135
预防性维修识别码： PMC25297型
内政部： 10.1091桶.9.3.685桶

免费PMC文章

微管的Apiconuclear组织没有明确规定蛋白质从跨高尔基网络传递到极化上皮细胞中不同的膜域

K K研磨棒等。分子生物学细胞. 1998年3月.

免费PMC文章

.1998年3月；9(3):685-99.

doi:10.1091/mbc.9.3.685。

作者

K K研磨棒¹, R L巴卡拉奥, W J纳尔逊

附属

¹斯坦福大学医学院分子和细胞生理学系，斯坦福，加利福尼亚94305，美国。

PMID： 9487135
预防性维修识别码： PMC25297型
内政部： 10.1091桶.9.3.685桶

摘要

在非极化上皮细胞中，微管起源于与高尔基复合体分布一致的宽阔核周区域，并向外延伸至细胞外围（核周[PN]组织）。在上皮细胞极性的发育过程中，微管重组形成平行于侧膜的长皮层丝，顶端膜下由随机取向的短丝和细胞底部的短丝组成的网状结构；高尔基体位于顶端下膜细胞质的细胞核上方（顶端核[AN]组织）。微管的AN型组织被认为是极化上皮细胞中的特化组织，以促进反式高尔基体网络（TGN）和质膜之间的囊泡运输。我们描述了两个具有不同微管分布的MDCK细胞克隆：克隆II/G细胞，在极性发育过程中逐渐将微管和高尔基复合体的PN型分布重组为an型；克隆II/J细胞，维持PN型组织。然而，这两个细胞克隆表现出相同的顶端和基底外侧蛋白的稳态极性。在细胞表面极性发育过程中，这两个克隆分别快速建立新合成的gp80和gp135/170以及TGN与顶膜和基底膜之间的E-cadherin的直接靶向通路；这发生在克隆II/G细胞中AN型微管/高尔基体组织发育之前。将克隆II/G和II/J细胞暴露于低温和诺克唑破坏了>99%的微管，导致：1）在克隆Ⅱ/G和Ⅱ/J细胞中，新合成的gp135/170和E-cadherin分别减少25-50%到顶膜和基底外侧膜的传递，但在极性发展的所有阶段，很少或没有错配到相反的膜结构域；2）在新建立的克隆II/G和II/J细胞培养物中，新合成的gp80向心尖膜的传递减少了约40%，而向基底外侧膜的传递明显错误；3）在全极化培养基中，新合成的gp80向两个膜域的可变和非特异性递送。这些结果定义了几类蛋白质，它们对完整微管的依赖性不同，以在高尔基体和质膜结构域之间进行有效和特异的靶向。

PubMed免责声明

数字

图1
诱导细胞-细胞接触后不同时间MDCK克隆II/G和II/J细胞微管的共焦图像（立体对）。通过在含有5μM Ca的DMEM/FBS中胶原蛋白涂层聚碳酸酯过滤器上以汇合密度接种“接触-活性”细胞，建立了MDCK克隆II/G（A–E）和II/J（F–J）的汇合培养物²⁺随后通过升高Ca启动同步电池-电池接触²⁺培养基浓度达到1.8 mM。在诱导细胞-细胞接触后的指定时间，按照材料和方法中的描述，用抗α-和β-微管蛋白的单克隆抗体固定并处理样品进行免疫荧光。使用0.2μm的z步长从每个样本收集的序列图像中生成立体成对图像堆栈。（E）将图像堆栈的前8μm从96小时克隆II/G细胞样品的立体对中移除，以便可以轻松查看皮层微管的组织。棒材，10μm。

图2
在MDCK克隆II/G和II/J细胞极性发育期间，将新合成的gp80、gp135/170和E-cadherin靶向质膜。按照材料和方法中的描述建立融合MDCK克隆II/G和II/J培养物。每个克隆的重复过滤器在新陈代谢中标记为[³⁵S] 蛋氨酸/半胱氨酸在37°C下保持1小时。代谢标记期结束后，立即从过滤器的顶部和底部收集培养基，并用SDS-PAGE进行分离，以监测新合成的gp80向顶部（Ap）和基底外侧（BL）表面的传递。然后用NHS-SS-生物素标记细胞顶部（Ap）或基底外侧（BL）表面。按照材料和方法中的描述，在RIPA缓冲液中提取细胞。然后将样品分成两半，用gp135/170单克隆抗体或E-cadherin抗血清沉淀，然后用亲和素琼脂糖沉淀。在诱导细胞-细胞接触后的指定时间收集的样品中的培养基和免疫沉淀物进行SDS-PAGE和荧光照相。给出了每个时间点两到四个独立实验的代表性样品的荧光检测结果。

图3
诺康唑治疗后微管蛋白在MDCK克隆II/G和II/J细胞中的分布。（A）用于破坏微管的实验方案时间表。按照材料和方法中的描述建立融合MDCK克隆II/G和II/J培养物。（B）在诺克唑不存在（−noc）或存在（+noc）的情况下培养后，固定120h分化的MDCK克隆II/G和克隆II/J细胞，并用抗α-和β-微管蛋白的单克隆抗体进行免疫荧光处理（见材料和方法），以显示完整微管的分布。使用0.2μm的z步长从每个样本采集的序列图像生成图像堆栈。（C）在诱导细胞-细胞接触后的指定时间，在不存在（−noc）或存在（+noc）诺可唑的情况下孵育的MDCK细胞的两个克隆中测定可溶性（S）和聚合微管蛋白（P）的量。样品在含有0.1%Triton X-100的微管稳定缓冲液中提取，并在20000×克分离可溶性（S）和不溶性部分（P）。然后将不溶性部分溶解在0.5%Triton X-100中。用SDS-PAGE分离每个样品的等量上清液和颗粒组分。然后将凝胶电泳转移到Immobilon聚偏氟乙烯膜上，并用β-微管蛋白单克隆抗体进行检测。β-微管蛋白抗体用辣根过氧化物酶结合的二级抗体显示，然后增强化学发光。给出了每个时间点的两到四个独立实验的代表性样本。棒材，10μm。

图4
完整微管在MDCK克隆II/G和II/J细胞极性发育期间将新合成的gp80靶向质膜的作用。按照材料和方法中的描述建立融合MDCK克隆II/G和II/J培养物。如图3A所示，培养物在诺克唑不存在（−noc）或存在（+noc）的情况下培养。在37°C下的最后一个小时内，培养物的代谢标记为[³⁵S] 蛋氨酸/半胱氨酸。代谢标记期结束后，从过滤器的顶部和底部室收集培养基。通过SDS-PAGE分离分泌蛋白，以监测新合成的gp80在诱导细胞-细胞接触（10–120 h）后的指定时间传递到顶端（Ap）和基底外侧（BL）表面。（A）给出了每个时间点代表性样品的荧光检测结果。使用分子动力学荧光成像仪（820型）直接测定凝胶中标记的gp80的量。MDCK克隆II/G（B）和克隆II/J（C）细胞的蛋白质的扫描密度测定结果显示为在没有诺可唑的情况下新合成的gp80总量的百分比（递送百分比）。条形图描述了两到九个独立实验的平均值，每个实验都由散点图中的一个符号表示。

图5
完整微管在MDCK克隆II/G和II/J细胞极性发育期间将新合成的gp135/170靶向质膜的作用。按照材料和方法中的描述建立融合MDCK克隆II/G和II/J培养物。如图3A所示，培养物在诺克唑不存在（−noc）或存在（+noc）的情况下培养。在37°C下的最后一个小时内，培养物的代谢标记为[³⁵S] 蛋氨酸/半胱氨酸。在诱导细胞-细胞接触后的指定时间（10–120 h），用NHS-SS-生物素在顶膜（Ap）或基底膜（BL）上标记双重滤膜。然后在RIPA缓冲液中提取细胞，如材料和方法所述。依次用抗gp135/170的单克隆抗体沉淀样品，然后用亲和素琼脂糖沉淀。然后对免疫沉淀物进行SDS-PAGE和荧光分析。（A）给出了每个时间点代表性样品的荧光检测结果。使用分子动力学荧光成像仪（820型）直接测定凝胶中标记的gp135/170的量。MDCK克隆II/G（B）和克隆II/J（C）细胞蛋白质的扫描密度测定结果显示为在没有诺卡唑的情况下传递到质膜的新合成gp135/170总量的百分比（传递百分比）。条形图描述了一到三个独立实验的平均值，每个实验都由散点图中的一个符号表示。

图6
在MDCK克隆II/G和II/J细胞极性发育过程中，完整微管在新合成的E-cadherin靶向质膜中的作用。按照材料和方法中的描述建立融合MDCK克隆II/G和II/J培养物。如图3A所示，培养物在诺克唑不存在（−noc）或存在（+noc）的情况下培养。在37°C下的最后一个小时内，培养物的代谢标记为[³⁵S] 蛋氨酸/半胱氨酸。在诱导细胞-细胞接触后的指定时间（10–120 h），用NHS-SS-生物素在顶膜（Ap）或基底膜（BL）上标记双重滤膜。然后在RIPA缓冲液中提取细胞，如材料和方法所述。样品依次用E-cadherin抗血清沉淀，然后用亲和素琼脂糖沉淀。然后对免疫沉淀物进行SDS-PAGE和荧光分析。（A）给出了每个时间点代表性样品的荧光检测结果。使用分子动力学荧光成像仪（820型）直接测定凝胶中标记的E-cadherin的数量。MDCK克隆II/G（B）和克隆II/J（C）细胞的蛋白质的扫描密度测定结果以新合成的E-钙粘蛋白总量的百分比表示，在没有诺可唑的情况下传递到质膜（传递百分比）。条形图描述了一到三个独立实验的平均值，这些实验由散点图中的一个符号表示。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

MDCK上皮细胞产生Na/K-ATP酶极性的机制层级。
Mays RW、Siemers KA、Fritz BA、Lowe AW、van Meer G、Nelson WJ。 Mays RW等人。细胞生物学杂志。1995年9月；130(5):1105-15. doi:10.1083/jcb.130.5.1105。细胞生物学杂志。1995 PMID：7657695 免费PMC文章。
在极化上皮细胞中，膜蛋白通过多种途径到达基底外侧细胞表面。
Farr GA、Hull M、Mellman I、Caplan MJ。 Farr GA等人。细胞生物学杂志。2009年7月27日；186(2):269-82. doi:10.1083/jcb.200901021。Epub 2009年7月20日。细胞生物学杂志。2009 PMID：19620635 免费PMC文章。
直接将E-cadherin粘附与上皮细胞表面极性启动联系起来的分子机制。
Nejsum LN，Nelson WJ。 Nejsum LN等人。细胞生物学杂志。2007年7月16日；178(2):323-35. doi:10.1083/jcb.200705094。细胞生物学杂志。2007 PMID：17635938 免费PMC文章。
上皮细胞极性的产生：蛋白质运输、膜细胞骨架和E-钙粘蛋白介导的细胞粘附的作用。
Mays RW、Nelson WJ、Marrs JA。 Mays RW等人。冷泉Harb Symb Quant生物。1995;60:763-73. doi:10.1101/sqb.1995.060.01.082。冷泉Harb Symb Quant生物。1995 PMID：8824451 审查。没有可用的摘要。
上皮细胞中微管的组织和功能。
Müsch A。缪施A。交通。2004年1月；5(1):1-9. doi:10.1111/j.1600-0854.2003.00149.x。交通。2004 PMID：14675420 审查。

查看所有类似文章

引用人

Septin 9定位心尖基底极性轴并控制塑性信号。
Cai T、Peng J、Omrane M、Benzoubir N、Samuel D、Gassama-Diagne A。 Cai T等人。细胞。2023年7月9日；12(14):1815. doi:10.3390/cells12141815。细胞。2023 PMID：37508480 免费PMC文章。
肌动蛋白驱动高尔基体在上皮细胞集体迁移过程中扩散。
Khuntia P、Rawal S、Marwaha R、Das T。 Khuntia P等人。美国国家科学院院刊2022年6月28日；119（26）：e2204808119。doi:10.1073/pnas.2204808119。Epub 2022年6月24日。美国国家科学院院刊，2022年。 PMID：35749357 免费PMC文章。
极化上皮细胞中的睫状体周环是传递顶端蛋白gp135的热点。
Stoops EH、Hull M、Olesen C、Mistry K、Harder JL、Rivera-Molina F、Toomre D、Caplan MJ。 Stoops EH等人。细胞生物学杂志。2015年10月26日；211(2):287-94. doi:10.1083/jcb.201502045。细胞生物学杂志。2015 PMID：26504168 免费PMC文章。
上皮-间充质可塑性控制内皮细胞回路。
Coralino S、Malabarba MG、Zobel M、Di Fiore PP、Scita G。 Coralino S等人。前Oncol。2015年2月26日；5:45. doi:10.3389/fonc.2015.00045。2015年电子收集。前Oncol。2015 PMID：25767773 免费PMC文章。审查。
中心体蛋白CAP350依赖于α-钙调素向粘附连接的募集，使上皮细胞获得柱状。
加维兰议员、Arjona M、Zurbano A、Formstecher E、Martinez-Morales JR、Bornens M、Rios RM。 Gavilan MP等人。《公共科学图书馆·生物》。2015年3月12日；13（3）：e1002087。doi:10.1371/journal.pbio.1002087。eCollection 2015年3月。《公共科学图书馆·生物》。2015 PMID：25764135 免费PMC文章。

查看所有“引用者”文章

工具书类

1. Achler C，Filmer D，Merte C，Drenckhahn D。微管在顶端膜蛋白极化传递至肠上皮刷状缘中的作用。细胞生物学杂志。1989;109:179–189.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Allan VJ，Kreis TE。与高尔基体膜相关的微管结合蛋白。细胞生物学杂志。1986;103:2229–2239.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Bacallao R、Antony C、Dotti C、Karsenti E、Stelzer EHK、Simons K。Madin-Darby犬肾细胞在极化上皮形成过程中的亚细胞组织。细胞生物学杂志。1989;109:2817–2832.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Boll W、Partin JS、Katz AI、Caplan MJ、Jamieson JD。极化上皮细胞中膜和分泌蛋白基底外侧靶向的不同途径。美国国家科学院院刊1991；88:8592–8596.-项目管理咨询公司-公共医学
1. De Almeida JB，斯托JL。微管的破坏改变了上皮细胞基底膜蛋白聚糖分泌的极性。美国生理学杂志。1991;260:C691–700。-公共医学

出版物类型

行动
行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动
行动
行动
行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

[1] Achler C，Filmer D，Merte C，Drenckhahn D。微管在顶端膜蛋白极化传递至肠上皮刷状缘中的作用。细胞生物学杂志。1989;109:179–189.-项目管理咨询公司-公共医学

[2] Achler C，Filmer D，Merte C，Drenckhahn D。微管在顶端膜蛋白极化传递至肠上皮刷状缘中的作用。细胞生物学杂志。1989;109:179–189.-项目管理咨询公司-公共医学

[3] Allan VJ，Kreis TE。与高尔基体膜相关的微管结合蛋白。细胞生物学杂志。1986;103:2229–2239.-项目管理咨询公司-公共医学

[4] Allan VJ，Kreis TE。与高尔基体膜相关的微管结合蛋白。细胞生物学杂志。1986;103:2229–2239.-项目管理咨询公司-公共医学

[5] Bacallao R、Antony C、Dotti C、Karsenti E、Stelzer EHK、Simons K。Madin-Darby犬肾细胞在极化上皮形成过程中的亚细胞组织。细胞生物学杂志。1989;109:2817–2832.-项目管理咨询公司-公共医学

[6] Bacallao R、Antony C、Dotti C、Karsenti E、Stelzer EHK、Simons K。Madin-Darby犬肾细胞在极化上皮形成过程中的亚细胞组织。细胞生物学杂志。1989;109:2817–2832.-项目管理咨询公司-公共医学

[7] Boll W、Partin JS、Katz AI、Caplan MJ、Jamieson JD。极化上皮细胞中膜和分泌蛋白基底外侧靶向的不同途径。美国国家科学院院刊1991；88:8592–8596.-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Boll W、Partin JS、Katz AI、Caplan MJ、Jamieson JD。极化上皮细胞中膜和分泌蛋白基底外侧靶向的不同途径。美国国家科学院院刊1991；88:8592–8596.-项目管理咨询公司-公共医学

[9] De Almeida JB，斯托JL。微管的破坏改变了上皮细胞基底膜蛋白聚糖分泌的极性。美国生理学杂志。1991;260:C691–700。-公共医学

[10] De Almeida JB，斯托JL。微管的破坏改变了上皮细胞基底膜蛋白聚糖分泌的极性。美国生理学杂志。1991;260:C691–700。-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

你的RSS订阅源

微管的Apiconuclear组织没有明确规定蛋白质从跨高尔基网络传递到极化上皮细胞中不同的膜域

附属

微管的Apiconuclear组织没有明确规定蛋白质从跨高尔基网络传递到极化上皮细胞中不同的膜域

作者

附属

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

研究材料

其他

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

研究材料

其他