Kontakthemmung der Zellteilung: Signalweg

Der folgende Artikel bezieht sich auf die Kontakthemmung der Zellteilung in Epithelzellen, insbesondere MDCK-Zellen: Kollektives und Einzelzellverhalten bei der epithelialen Kontakthemmung .

In ihrem Literaturüberblick gibt es eine Reihe möglicher Signalwege, die an der Kontakthemmung der Zellteilung beteiligt sind. Diese Wege sind in den folgenden Zitaten skizziert:

Es ist allgemein anerkannt, dass die Kontakthemmung die Etablierung von E-Cadherin-vermittelten Zell-Zell-Kontakten und die anschließende Reifung der Adherens Junctions (AJs) erfordert, die E-Cadherin und F-Actin in einem synapsenähnlichen Komplex verbinden, an dem zahlreiche andere Proteine ​​beteiligt sind

Ein möglicher Weg beinhaltet β-Catenin, einen Mediator der Wnt-Signalgebung, der zusätzlich zu seiner Funktion als Transkriptions-Cofaktor mit den AJs an der Zelloberfläche assoziiert ist

Für NF2/Merlin, ein Tumorsuppressorgen, das für ein Membran-Zytoskelett-Gerüstprotein codiert, das höchstwahrscheinlich über den Hippo-Kinase-Signalweg wirkt und die nukleare Lokalisierung des Transkriptionsaktivators YAP kontrolliert – selbst ein bekannter Zellregulator – wurde über eine kontaktinhibierende Rolle berichtet Proliferation.

Es ist bekannt, dass die Kontakthemmung den MAPK-Weg betrifft, der wiederum den Eintritt in den Zellzyklus fördert, indem er die Expression von CyclinD1 reguliert. Ebenfalls beteiligt sind Nektine – eine Familie von Zelladhäsionsmolekülen, die zusammen mit Integrinen und anderen Proteinen an der Regulation der Zellmotilität und -proliferation beteiligt sind. Dieses gesammelte Wissen reicht jedoch bei weitem nicht aus, um ein umfassendes Bild der Kontakthemmung zu erhalten.

In dem Artikel waren die Ergebnisse wie folgt:

Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Kontakt zwischen Zellen für die Hemmung der Mitose in MDCK-Zellen nicht ausreicht. Stattdessen ist die Hemmung der Zellproliferation eine Folge mechanischer Zwänge, die bewirken, dass aufeinanderfolgende Zellteilungen die Zellfläche verringern.

Wo sie in der Diskussion Folgendes bemerken:

Unsere Messungen deuten auch darauf hin, dass die Hemmung der Zellteilung eher ein ausgeprägter Einzelzellzustand ist als ein globaler Zustand, der durch Zell-Zell-Signalisierung über die Schicht induziert wird, wie in 4E dargestellt. Tatsächlich sind konfluente MDCK-Zellkulturen mit einer durchschnittlichen Zelldichte, die dem morphologischen Übergang entspricht, oft ausreichend heterogen in der lokalen Zelldichte, dass hochbewegliche Zellen und vollständig arretierte Zellen in derselben Kolonie koexistieren. Kontakthemmung ist also ein lokales Phänomen...

Der später veröffentlichte Artikel Spatial Constraints Control Cell Proliferation in Tissues zeigte, dass die Reduzierung des Platzes in einem Gewebe den Eintritt in die S-Phase verhinderte. Eine tatsächliche Dehnung des Gewebes reaktivierte den Zellzyklus schnell, und eine Kompression führt schnell zum Stillstand. Darüber hinaus fanden sie heraus, dass Zellen keine Erinnerung an vergangene Einschränkungen hatten, und konnten ein Wachstumsmodell in Bezug auf die räumliche Einschränkung vorschlagen.

Ich bearbeite meine Frage, weil die Art und Weise, wie ich sie ursprünglich gepostet habe, für mich nicht zu beantworten war. Allerdings vermute ich, dass an diesem Punkt Zellvolumen und extrazelluläre Kontakte synergistisch sind. Dies wird wahrscheinlich zwei separate Fragen erfordern, aber:

1) Wie reagiert die mitotische Eintrittsmaschinerie ungefähr auf das Zellvolumen? Ich lese mich gerade in die Cdc25 / Wee1-Regulierung ein, zusätzlich zu einigen Dingen über interne Fluidik , die durch Wasser, Ionenkanäle usw. beeinflusst werden, aber ich verstehe immer noch nicht ganz.

2) Was ist ein relativ unkomplizierter nachgeschalteter Weg (Kernelemente), beginnend an den Adherens-Verbindungen, der veranschaulicht, wie die Zell-Zell-Signalübertragung das STOP-Signal an die mitotische Eintrittsmaschinerie übermittelt (basierend auf dem, was wir wissen)? Dies erfordert jedoch möglicherweise ein viel tieferes Wissen über das Gebiet, aber Artikel mit einigen guten Zahlen werden auch geschätzt.