アクチンベースの求心流：カリクリンによるホスファターゼ阻害-A-Altersフローパターン、アクチン組織、およびアクトミオシン分布

以前の研究では、ウニウニcoelomocytesにおけるアクチンベースの中心流量プロセスは、細胞中心でのアクトミオシン収縮と組み合わせた細胞縁でのアクチン重合の2部構成メカニズムの結果であることが示唆されています。本研究では、ホスファターゼ阻害剤カリクリンA（CALYA）を伴う透子細胞の治療を介してアクトミョシン収縮を刺激しようとすることにより、この2部構成モデルの試験を拡張しました。この薬物の効果は、免疫蛍光局在と走査型電子顕微鏡と組み合わせた生細胞のデジタル強化ビデオ顕微鏡を使用して研究されました。calyaの影響下で、子虫細胞アクチン細胞骨格は、アクチンとArp2/3複合体濃縮物を伴う密集したネットワークと一連の接線アークと放射状の縁までの根本的な再編成を受けます。さらに、細胞中心の構造とダイナミクスは、この領域におけるアクチンと膜の蓄積と、中央のアクトミオシン環の収縮により、変換されます。Calya治療後のアクトミオシンベースの収縮性の増加の生理学的証拠は、薬物に反応して細胞が細胞中心に裂傷を生成した実験で実証されました。ミオシン調節光鎖（MRLC）のリン酸化型に対する抗体によるウエスタンブロッティングおよび免疫蛍光局在は、アクトミオシン分布の実証された狭窄がCalya誘発性リン酸化の結果であることを示唆しました。全体として、結果は、アクチン重合とアクチョミョシン収縮の2つの根本的なメカニズムの間に有意なクロストークがあることを示唆しており、アクチン細胞骨格の構造組織の変化にアクトミョシン張力の変化が変化する可能性があることを示しています。

Previous studies have suggested that the actin-based centripetal flow process in sea urchin coelomocytes is the result of a two-part mechanism, actin polymerization at the cell edge coupled with actomyosin contraction at the cell center. In the present study, we have extended the testing of this two-part model by attempting to stimulate actomyosin contraction via treatment of coelomocytes with the phosphatase inhibitor Calyculin A (CalyA). The effects of this drug were studied using digitally-enhanced video microscopy of living cells combined with immunofluorescent localization and scanning electron microscopy. Under the influence of CalyA, the coelomocyte actin cytoskeleton undergoes a radical reorganization from a dense network to one displaying an array of tangential arcs and radial rivulets in which actin and the Arp2/3 complex concentrate. In addition, the structure and dynamics of the cell center are transformed due to the accumulation of actin and membrane in this region and the constriction of the central actomyosin ring. Physiological evidence of an increase in actomyosin-based contractility following CalyA treatment was demonstrated in experiments in which cells generated tears in their cell centers in response to the drug. Western blotting and immunofluorescent localization with antibodies against the phosphorylated form of the myosin regulatory light chain (MRLC) suggested that the demonstrated constriction of actomyosin distribution was the result of CalyA-induced phosphorylation of MRLC. Overall, the results suggest that there is significant cross talk between the two underlying mechanisms of actin polymerization and actomyosin contraction, and indicate that changes in actomyosin tension may be translated into alterations in the structural organization of the actin cytoskeleton.