10:15-10:35am) - Matthew Akamatsu, University of Washington. 2022 Seattle Cell Science Symposium - Day 2, 1.57.24-2.20.34 "Self-organization and load adaptation by endocytic actin networks" «Самоорганизация и адаптация к нагрузке эндоцитарными актиновыми сетями».

Аннотация: ансамбли полимеризующихся белковых комплексов цитоскелета собираются в клетках, создавая направленную силу на клеточные мембраны. Во время клатрин-опосредованного эндоцитоза сети разветвленных актиновых филаментов собираются на плазматической мембране, чтобы толкать, тянуть и изменять форму эндоцитарной ямки. Лежащие в основе принципы, которые обеспечивают самосборку поляризованных разветвленных актиновых сетей в стохастической клеточной среде, не совсем понятны. Интеграция количественных моделей с количественными экспериментами позволяет нам итеративно предлагать и проверять такие механистические гипотезы. Мы объединили компьютерное моделирование на основе агентов с количественной флуоресцентной микроскопией живых клеток индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека с отредактированным геномом, чтобы определить механизмы, с помощью которых разветвленные актиновые сети организуются для создания силы в местах эндоцитоза млекопитающих. Мы ограничили нашу модель измерениями очищенных белков и проверили механистические предсказания с помощью микроскопии сверхвысокого разрешения и криоэлектронной томографии. С помощью этой комбинации подходов мы обнаружили, что расположение ключевых актин-связывающих белков в местах эндоцитоза позволяет разветвленным актиновым сетям самоорганизовываться в поляризованный массив, радиально сфокусированный на покрытой клатрином ямке. Такая организация филаментов позволяет сети динамически реагировать на увеличение нагрузки, например, на повышенное натяжение мембраны, за счет зародышеобразования дополнительных филаментов и накопления упругой энергии в согнутых филаментах. Регулярное связывание актин-ветвящихся и связывающих белков на актиновых филаментах ведет к разреженным асимметричным актиновым сетям, которые за счет постоянного повторного связывания с ямкой и перестройки производят достаточную силу для эндоцитарной интернализации.