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IRSp53は、上皮性尿細管内腔での細胞膜の形状と偏光輸送を制御しています
IRSp53 controls plasma membrane shape and polarized transport at the nascent lumen in epithelial tubules.
PMID: 32665580 DOI: 10.1038/s41467-020-17091-x.
抄録
上皮内腔の形成過程における先端-基底細胞極性の確立には、細胞膜/アクチン界面に作用する分子が必要なのかどうかは不明であった。ここでは、I-BARを含むIRSp53タンパク質がルーメン形成と極性決定因子aPKCとpodocalyxinの位置を制御していることを示した。IRSp53は、分子レベルでは、小GTPase RAB35の局在化と活性を制御し、アクチンキャッピングタンパク質EPS8と相互作用することで作用している。さらに、光と電子顕微鏡を用いて、IRSp53が2つの娘細胞の対向する形質膜の形状と連続性を確保し、単一の頂部管腔の形成につながることを明らかにした。IRSp53を遺伝子的に除去すると、尿細管の極性と構造が変化した異常な尿細管形成が起こる。このように、IRSp53は、膜の湾曲を感知するプラットフォームとして機能しており、このプラットフォームを介して多タンパク質複合体が形成されると、末端決定因子の輸送と腔内膜の完全性が制御される。
It is unclear whether the establishment of apical-basal cell polarity during the generation of epithelial lumens requires molecules acting at the plasma membrane/actin interface. Here, we show that the I-BAR-containing IRSp53 protein controls lumen formation and the positioning of the polarity determinants aPKC and podocalyxin. Molecularly, IRSp53 acts by regulating the localization and activity of the small GTPase RAB35, and by interacting with the actin capping protein EPS8. Using correlative light and electron microscopy, we further show that IRSp53 ensures the shape and continuity of the opposing plasma membrane of two daughter cells, leading to the formation of a single apical lumen. Genetic removal of IRSp53 results in abnormal renal tubulogenesis, with altered tubular polarity and architectural organization. Thus, IRSp53 acts as a membrane curvature-sensing platform for the assembly of multi-protein complexes that control the trafficking of apical determinants and the integrity of the luminal plasma membrane.