細胞生物学：凝集体による膜のプレウェッティングは密着結合帯形成を促進する

生体分子の凝集体は、膜のない細胞小器官として機能することにより、細胞の区画化を可能にする。細胞が、凝集体と、膜などの細胞構造との相互作用を制御して、形態変化を引き起こす仕組みは、ほとんど解明されていない。今回我々は、上皮組織の密閉に不可欠な密着結合帯の形成が、頂端膜界面の周辺でZO-1凝集層の成長を促進するウェッティング現象によって引き起こされることを見いだした。時間的な近接プロテオミクスを、画像化や熱力学理論と組み合わせて用いることで、極性タンパク質PATJが、ZO-1の表面凝集層への移行を仲介し、その層が頂端界面の周辺で伸長することが分かった。この実験的な観察と一致して、我々の凝集体成長理論は、伸長速度はZO-1の頂端界面への結合親和性に依存していて、一定であることを示している。我々は、PATJ変異を用いて、ZO-1の界面への結合が密着結合帯形成に必要かつ十分であることを示す。我々の結果により、細胞が膜界面でタンパク質凝集体の集合的な生物物理学的特性を利用して、中規模構造を形作る仕組みが実証された。

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