Membrane fusion is a critical event

Membrane fusion is a critical event in biology. Exocytosis, protein
trafficking, and entry of enveloped viruses involve membrane fusion
[1,2]. Moreover, fusion between cells plays key roles in development
as in sperm–oocyte fusion, trophoblast cell fusion, and the formation
of myotubes, osteoclasts, and giant cells [3,4]. Finally, fusion between
somatic cells and embryonic stem cells is an intriguing phenomenon
in physiology and an important tool in stem cell research [5].
Intracellular and intercellular fusion reactions have been extensively
studied in many experimental systems. The focus of this
research has been on identification of the proteins involved and on the
mechanisms by which these proteins connect the membraneenclosed
volumes with nascent nanometer-sized fusion pores. By
contrast, the extension of these pores and the cellular reorganization
that in the case of cell–cell fusion yield a syncytium have remained
poorly understood. Since cell shape and its changes are mainly
determined by the cytoskeleton, several studies have focused on its
role during syncytium formation, implicating either the actin or the
microtubule network [6–15]. However, even for the same experimental
system, fusion between Drosophila myoblasts, the specific role
of the actin cytoskeleton: providing the driving force for fusion pore
extension [16], priming cells for fusion initiation [17], or restricting
membrane rearrangements [18], remains to be clarified.
Due to the complexity of developmental cell fusion reactions and a
large number of proteins involved in controlling both pre- and postfusion
stages, it is very hard to distinguish contributions of
cytoskeleton rearrangements during fusion pore expansion from
those at the preceding stages of cell–cell binding, plasma membrane
expression of yet unknown fusogens, their activation, and, finally,
fusion pore opening. In this work we address the fundamental
question whether cytoskeleton drives syncytium formation, using an
experimental system that is much simpler than cell fusion in
development. A robust and relatively fast fusion reaction between
mammalian cells is initiated here by a low pH-triggered restructuring
of one of the best-characterized protein fusogens influenza virus
hemagglutinin (HA).
The opening of initial fusion pores by low-pH forms of HA mimics
fusion between the viral envelope and the membrane of an acidified
endosome during virus entry. HA structure, its changes at the pH of
fusion, and the HA-mediated pathway that culminates in a fusion pore
opening have been studied in considerable detail [19–24]. Here, we
utilize HA to initiate fusion, but we concentrate on the transition from
early fusion pores to expanding cytoplasmic cell–cell connections
readily detectable with fluorescence microscopy. While the opening of
fusion pores requires only the presence of functional HA, this transition
requires cell metabolic energy and is negatively regulated by protein
kinase C (PKC). Late and cell-dependent stages of fusion yielding
syncytium formation are not blocked by microtubule- and actin modifying treatments, indicating that neither the microtubule nor the
actin cytoskeleton drives the enlargement of initial fusion connections.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เมมเบรนฟิวชั่นเป็นเหตุการณ์สำคัญทางชีววิทยา Exocytosis โปรตีนการค้า และรายการไวรัสขัดเกี่ยวข้องกับฟิวชั่นเมมเบรน[1, 2] การนอกจากนี้ ฟิวชั่นระหว่างเซลล์เล่นบทบาทสำคัญในการพัฒนาเป็นสเปิร์ม-oocyte ฟิวชั่น อาหารเซลล์ trophoblast และการก่อตัวของ myotubes, osteoclasts กเซลล์ยักษ์ [3, 4] สุดท้าย ฟิวชั่นระหว่างมาติกเซลล์และเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนคือ ปรากฏการณ์น่าสรีรวิทยาและเครื่องมือสำคัญในการวิจัยเซลล์ต้นกำเนิด [5]ปฏิกิริยาฟิวชั่น intracellular และ intercellular ดำเนินได้อย่างกว้างขวางศึกษาทดลองระบบหลาย โฟกัสนี้วิจัยมีการระบุ ของโปรตีนที่เกี่ยวข้อง และในการกลไกซึ่งโปรตีนเหล่านี้เชื่อมต่อ membraneenclosedวอลุ่มกับฟิวชั่นขนาด nanometer ก่อรูขุมขน โดยความคมชัด ขยายรูขุมขนเหล่านี้และลูกจ้างที่โทรศัพท์มือถือซึ่งในกรณีของผลผลิตอาหารเซลล์เซลล์ syncytium ที่ยังคงมีเข้าใจงาน เนื่องจากรูปร่างของเซลล์และการเปลี่ยนแปลงเป็นส่วนใหญ่ตาม cytoskeleton หลายการศึกษาได้มุ่งเน้นการบทบาทระหว่าง syncytium ก่อ implicating แอกตินการใดหรือเครือข่ายไมโครทิวบูล [6-15] อย่างไรก็ตาม แม้สำหรับทดลองกันระบบ ฟิวชั่นระหว่างแมลง myoblasts บทบาทเฉพาะของ cytoskeleton แอกติน: ให้การขับขี่บังคับสำหรับฟิวชั่นรูขุมขนนามสกุล [16], ปั๊มเซลล์เริ่มต้นหลอม [17], หรือการจำกัดrearrangements เยื่อ [18], ยังคงอยู่ให้มีขึ้ซับซ้อนของปฏิกิริยาฟิวชั่นพัฒนาเซลล์และจำนวนโปรตีนที่เกี่ยวข้องในการควบคุมทั้งก่อน และ postfusionขั้นตอน มันยากมากเพื่อแยกส่วนของrearrangements cytoskeleton ระหว่างฟิวชั่นรูขุมขนขยายตัวจากผู้ที่อยู่ในขั้นตอนก่อนหน้านี้ของเซลล์เซลล์ผูก พลาสมาเมมเบรนของ fusogens ยังไม่ทราบ เปิดใช้งาน และ สุด ท้ายรูขุมขนฟิวชั่นที่เปิด ในงานนี้ เราอยู่พื้นฐานถามว่า cytoskeleton ไดรฟ์ syncytium ก่อ ใช้เป็นทดลองระบบที่มากง่ายกว่าเซลล์ฟิวชั่นในการพัฒนา ปฏิกิริยาฟิวชั่นที่แข็งแกร่ง และค่อนข้างรวดเร็วระหว่างmammalian เซลล์เริ่มต้นที่นี่ โดยที่ต่ำ pH ทริกเกอร์ปรับโครงสร้างหนึ่งของโปรตีนที่ดีที่สุด characterized fusogens ไวรัสไข้หวัดใหญ่hemagglutinin (ฮา)การเปิดรูขุมขนเริ่มหลอมโดย pH ต่ำแบบเลียนแบบฮาผสมผสานระหว่างซองไวรัสและเมมเบรนของการ acidifiedเอนโดโซมในระหว่างรายการไวรัส ฮา โครงสร้าง การเปลี่ยนแปลงที่ค่า pH ของหลอมเหลว และฮา mediated ทางเดินที่ผสมในรูฟิวชั่นเปิดได้แล้วศึกษาในรายละเอียดมาก [19-24] ที่นี่ เราใช้ฮาประเดิมฟิวชั่น แต่เราเน้นการเปลี่ยนแปลงจากรูขุมขนอาหารช่วงการขยายเชื่อมต่อ cytoplasmic เซลล์เซลล์พร้อมอาสากับ fluorescence microscopy การ ในขณะที่เปิดรูขุมขนฟิวชั่นต้องแสดงตนของฮาทำงาน การเปลี่ยนแปลงนี้ต้องการเซลล์เผาผลาญพลังงาน และโปรตีนส่งกำหนดkinase C (PKC) ขั้นตอนล่าช้า และขึ้นอยู่ กับเซลล์ของผลผลิตอาหารผู้แต่ง syncytium ไม่ถูกบล็อค โดยไมโครทิวบูลและปรับเปลี่ยนการรักษา การแสดงที่ไม่ไมโครทิวบูลแอกติน หรือcytoskeleton แอกตินไดรฟ์การขยายตัวของการเชื่อมต่อเริ่มต้นฟิวชั่น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ฟิวชั่นเมมเบรนเป็นเหตุการณ์สำคัญในทางชีววิทยา exocytosis
โปรตีนการค้ามนุษย์และการเข้ามาของไวรัสห่อหุ้มเกี่ยวข้องกับฟิวชั่นเมมเบรน
[1,2] นอกจากนี้ฟิวชั่นระหว่างเซลล์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาในขณะที่ฟิวชั่นอสุจิไข่, ฟิวชั่นมือถือ trophoblast และการก่อตัวของmyotubes, osteoclasts และเซลล์ยักษ์ [3,4] ในที่สุดฟิวชั่นระหว่างเซลล์ร่างกายและเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนเป็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจในสรีรวิทยาและเป็นเครื่องมือสำคัญในการวิจัยเซลล์ต้นกำเนิด[5]. ภายในเซลล์และปฏิกิริยาฟิวชันระหว่างเซลล์ได้รับอย่างกว้างขวางศึกษาในระบบการทดลองหลาย ๆ จุดเน้นของการนี้การวิจัยได้รับบัตรประจำตัวของโปรตีนที่เกี่ยวข้องและในกลไกโดยที่โปรตีนเหล่านี้เชื่อมต่อmembraneenclosed ปริมาณที่มีรูขุมขนฟิวชั่นนาโนเมตรขนาดตั้งไข่ โดยทางตรงกันข้ามส่วนขยายของรูขุมขนเหล่านี้และการปรับโครงสร้างเซลล์ว่าในกรณีของฟิวชั่นโทรศัพท์มือถือที่ให้ผลผลิตsyncytium ได้ยังคงเข้าใจ เนื่องจากรูปร่างของเซลล์และการเปลี่ยนแปลงของส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยโครงร่างการศึกษาหลายแห่งมีการมุ่งเน้นไปที่บทบาทในระหว่างการก่อsyncytium, รู้เห็นทั้งโปรตีนหรือเครือข่ายmicrotubule [15/06] อย่างไรก็ตามแม้การทดลองเดียวกันระบบฟิวชั่นระหว่าง myoblasts แมลงหวี่บทบาทเฉพาะของโครงร่างของเซลล์โปรตีน: ให้แรงผลักดันสำหรับฟิวชั่นรูขุมขนขยาย [16], รองพื้นเซลล์สำหรับการเริ่มต้นฟิวชั่น [17] หรือ จำกัด rearrangements เมมเบรน [18] ยังคงที่จะชี้แจง. เนื่องจากความซับซ้อนของการเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นมือถือและการพัฒนาจำนวนมากของโปรตีนที่มีส่วนร่วมในการควบคุมทั้งก่อนและ postfusion ขั้นตอนมันเป็นเรื่องยากมากที่จะแยกแยะความแตกต่างของผลงานrearrangements โครงร่างของเซลล์ระหว่างการขยายตัวของรูพรุนฟิวชั่นจากผู้ที่มีก่อนหน้านี้ขั้นตอนของการมีผลผูกพันเซลล์เซลล์เยื่อหุ้มแสดงออกของ fusogens ยังไม่รู้จักการเปิดใช้งานของพวกเขาและในที่สุดฟิวชั่นเปิดรูขุมขน ในงานนี้เราอยู่ที่พื้นฐานคำถามว่าโครงร่างของเซลล์ไดรฟ์การก่อ syncytium โดยใช้ระบบการทดลองที่เป็นมากง่ายกว่าฟิวชั่นเซลล์ในการพัฒนา ปฏิกิริยาฟิวชั่นที่มีประสิทธิภาพและความรวดเร็วระหว่างเซลล์สัตว์จะเริ่มที่นี่โดยการปรับโครงสร้างค่า pH เรียกต่ำแห่งหนึ่งของโปรตีนที่ดีที่สุดลักษณะfusogens เชื้อไวรัสไข้หวัดใหญ่hemagglutinin (HA). เปิดรูขุมขนฟิวชั่นเริ่มต้นจากรูปแบบต่ำค่า pH ของเลียนแบบ HA ฟิวชั่นระหว่างซองจดหมายไวรัสและเมมเบรนของกรดendosome ในช่วงรายการไวรัส โครงสร้าง HA การเปลี่ยนแปลงที่พีเอชของฟิวชั่นและทางเดินHA-ไกล่เกลี่ยที่ culminates ในฟิวชั่นรูขุมขนเปิดได้รับการศึกษาในรายละเอียดมาก[19-24] ที่นี่เราใช้ฮาฟิวชั่นที่จะเริ่มต้นแต่เรามีสมาธิในการเปลี่ยนจากรูขุมขนฟิวชั่นก่อนที่จะขยายการเชื่อมต่อของเซลล์เซลล์นิวเคลียสพร้อมตรวจพบด้วยกล้องจุลทรรศน์เรืองแสง ในขณะที่การเปิดตัวของรูขุมขนฟิวชั่นต้องใช้เพียงการปรากฏตัวของ HA การทำงาน, การเปลี่ยนแปลงนี้ต้องใช้เซลล์พลังงานเผาผลาญอาหารและการควบคุมทางลบจากโปรตีนไคเนสซี(PKC) ขั้นตอนที่ล่าช้าและเซลล์ขึ้นอยู่กับฟิวชั่นที่ให้ผลตอบแทนการก่อ syncytium จะไม่ถูกบล็อกโดย microtubule- โปรตีนและการปรับเปลี่ยนการรักษาแสดงให้เห็นว่าทั้ง microtubule หรือโครงร่างของเซลล์โปรตีนไดรฟ์การขยายตัวของการเชื่อมต่อฟิวชั่นเริ่มต้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ฟิวชั่นเมมเบรนเป็นเหตุการณ์ที่สำคัญในวิชาชีววิทยา โซไซโทซิส การค้ามนุษย์โปรตีน
และ enveloped ไวรัสที่เกี่ยวข้องกับรายการของเมมเบรนฟิวชั่น
[ 1 , 2 ] นอกจากนี้ ฟิวชั่นระหว่างเซลล์เล่น บทบาทในการพัฒนา
ในสเปิร์มและไข่ฟิวชัน เซลล์โทรโฟบลาส และการก่อตัวของ myotubes
, เซลล์เซลล์ออสติโอค และยักษ์ [ 3 , 4 ] ฟิวชั่นระหว่าง
ในที่สุดโซมาติกเซลล์และตัวอ่อนเซลล์ต้นกำเนิดเป็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจ
ในสรีรวิทยาและสำคัญเครื่องมือในการวิจัยเซลล์ต้น [ 5 ] .
ภายในเซลล์ และ intercellular ปฏิกิริยาฟิวชั่นได้รับอย่างกว้างขวาง
เรียนในระบบทดลองมากมาย วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ได้ถูกกำหนด

และโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับกลไกซึ่งโปรตีนเหล่านี้เชื่อมต่อ membraneenclosed
ปริมาณที่มีขนาดนาโนเมตรตั้งไข่ฟิวชั่น กระชับรูขุมขน โดย
คมชัดขยายรูขุมขนและเซลล์ฟื้นฟู
ว่าในกรณีของ เซลล์ เซลล์ และทำให้ซินไซเทียมยังคง
ไม่ค่อยเข้าใจ . เนื่องจากรูปร่างของเซลล์และการเปลี่ยนแปลงของส่วนใหญ่
กำหนดโดยขาดตอน การศึกษาหลายได้เน้นบทบาทในการพัฒนาซินไซเทียม
,
ทั้ง actin หรือพาดพิงไปถึงสัณญาณภาพเครือข่าย [ 6 – 15 ] อย่างไรก็ตาม แม้ระบบทดลอง
เหมือนกัน ฟิวชั่นระหว่างแมลงหวี่ myoblasts , เฉพาะบทบาท
ของ actin ขาดตอน : การให้แรงขับเคลื่อนฟิวชั่นขยายรูขุมขน
[ 16 ] รองพื้นเซลล์สำหรับฟิวชั่นเริ่มต้น [ 17 ] , หรือจำกัด
เยื่อ rearrangements [ 18 ] ยังคงเป็นพยนต์ .
เนื่องจากการ ความซับซ้อนของปฏิกิริยาฟิวชั่นและ
พัฒนาการของเซลล์จำนวนมากของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมทั้งก่อนและขั้นตอน postfusion
, มันเป็นเรื่องยากมากที่จะแยกแยะความ
ขาดตอน rearrangements ในระหว่างการขยายรูขุมขน ฟิวชั่น จาก
ผู้ที่ก่อนหน้านี้ระยะเซลล์–เซลล์ผูก เยื่อหุ้มเซลล์
การแสดงออกของยังไม่ทราบ fusogens , การกระตุ้น , และ , ในที่สุด ,
เปิดของรูขุมขน ในงานนี้เราที่อยู่พื้นฐาน
ถามว่าไซโทสเกเลตอนไดรฟ์ซินไซเทียมการใช้
ทดลองระบบที่ง่ายกว่าเซลล์ในการพัฒนา . ประสิทธิภาพและค่อนข้างรวดเร็ว ปฏิกิริยาฟิวชั่นระหว่าง
mammalian เซลล์เริ่มที่นี่ โดย pH ต่ำกระตุ้นการปรับโครงสร้าง
ของหนึ่งในลักษณะที่ดีที่สุด fusogens ไวรัสไข้หวัดใหญ่โปรตีนฮีมแอกลูตินิน ( ฮา

)การเปิดของรูขุมขนฟิวชั่นเริ่มต้นโดยรูปแบบของ pH ต่ำ ฮา เลียนแบบ
ฟิวชั่นระหว่างซองจดหมายไวรัส และเยื่อบุของโครโมโซมในระหว่างการปรับ
รายการไวรัส การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างฮา ที่ pH
ฟิวชั่น และฮา โดยเส้นทางที่ culminates ในการเปิดรูขุมขน
ได้รับการศึกษาในรายละเอียดมาก 24 ) [ 19 ] ที่นี่เรา
ใช้ฮาเริ่มหลอมแต่เราเน้นการเปลี่ยนจากวัยเด็ก ฟิวชั่น รูขุมขนขยายนี้

เซลล์–เซลล์เชื่อมต่อพร้อมตรวจพบด้วยกล้องจุลทรรศน์เรืองแสงด้วย ในขณะที่การเปิด
ฟิวชั่นรูต้องใช้เพียงการปรากฏตัวของ ฮา งานนี้ต้องมีการเผาผลาญพลังงานของเซลล์และการเปลี่ยนแปลง
เป็นลบควบคุมโดยโปรตีน kinase C
( PKC ) สายและกลุ่มเซลล์ระยะให้ผลผลิต
ฟิวชั่น