• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

对中心粒组装支架机制的计算支持。

Computational support for a scaffolding mechanism of centriole assembly.

作者信息

Klein Heinrich C R, Guichard Paul, Hamel Virginie, Gönczy Pierre, Schwarz Ulrich S

机构信息

Institute for Theoretical Physics and BioQuant, Heidelberg University, D-69120 Heidelberg, Germany.

Swiss Institute for Experimental Cancer Research (ISREC), School of Life Sciences, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne, Switzerland.

出版信息

Sci Rep. 2016 Jun 8;6:27075. doi: 10.1038/srep27075.

DOI:10.1038/srep27075
PMID:27272020
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4897622/
Abstract

Centrioles are essential for forming cilia, flagella and centrosomes. Successful centriole assembly requires proteins of the SAS-6 family, which can form oligomeric ring structures with ninefold symmetry in vitro. While important progress has been made in understanding SAS-6 protein biophysics, the mechanisms enabling ring formation in vivo remain elusive. Likewise, the mechanisms by which a nascent centriole forms near-orthogonal to an existing one are not known. Here, we investigate possible mechanisms of centriole assembly using coarse-grained Brownian dynamics computer simulations in combination with a rate equation approach. Our results suggest that without any external factors, strong stabilization associated with ring closure would be needed to enable efficient ring formation. Strikingly, our simulations reveal that a scaffold-assisted assembly mechanism can trigger robust ring formation owing to local cooperativity, and that this mechanism can also impart orthogonalilty to centriole assembly. Overall, our findings provide novel insights into the organizing principles governing the assembly of this important organelle.

摘要

中心粒对于形成纤毛、鞭毛和中心体至关重要。成功的中心粒组装需要SAS-6家族的蛋白质,这些蛋白质在体外可形成具有九重对称性的寡聚环结构。虽然在理解SAS-6蛋白质生物物理学方面已取得重要进展,但体内环形成的机制仍然难以捉摸。同样,新生中心粒与现有中心粒近乎正交形成的机制也尚不清楚。在此,我们结合速率方程方法,使用粗粒度布朗动力学计算机模拟来研究中心粒组装的可能机制。我们的结果表明,在没有任何外部因素的情况下,需要与环闭合相关的强稳定作用才能实现高效的环形成。引人注目的是,我们的模拟揭示了一种支架辅助组装机制,由于局部协同作用可触发强大的环形成,并且这种机制还可赋予中心粒组装正交性。总体而言,我们的研究结果为支配这一重要细胞器组装的组织原则提供了新见解。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/9281dda488d9/srep27075-f6.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/514f384411e7/srep27075-f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/ed5fd632ee35/srep27075-f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/31912d2520e1/srep27075-f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/f8b2badc2a65/srep27075-f4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/a45181cce3ea/srep27075-f5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/9281dda488d9/srep27075-f6.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/514f384411e7/srep27075-f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/ed5fd632ee35/srep27075-f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/31912d2520e1/srep27075-f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/f8b2badc2a65/srep27075-f4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/a45181cce3ea/srep27075-f5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/5477/4897622/9281dda488d9/srep27075-f6.jpg

相似文献

1
Computational support for a scaffolding mechanism of centriole assembly.对中心粒组装支架机制的计算支持。
Sci Rep. 2016 Jun 8;6:27075. doi: 10.1038/srep27075.
2
Kinetic and structural roles for the surface in guiding SAS-6 self-assembly to direct centriole architecture.表面在引导 SAS-6 自组装以指导中心体结构方面的动力学和结构作用。
Nat Commun. 2021 Oct 26;12(1):6180. doi: 10.1038/s41467-021-26329-1.
3
Structures of SAS-6 suggest its organization in centrioles.SAS-6 的结构表明其在中心体中的组织方式。
Science. 2011 Mar 4;331(6021):1196-9. doi: 10.1126/science.1199325. Epub 2011 Jan 27.
4
Structural basis of the 9-fold symmetry of centrioles.中心体 9 重对称结构的基础。
Cell. 2011 Feb 4;144(3):364-75. doi: 10.1016/j.cell.2011.01.008.
5
Tuning SAS-6 architecture with monobodies impairs distinct steps of centriole assembly.利用单域抗体对 SAS-6 结构进行调优会损害中心体组装的不同步骤。
Nat Commun. 2021 Jun 21;12(1):3805. doi: 10.1038/s41467-021-23897-0.
6
SAS-6 engineering reveals interdependence between cartwheel and microtubules in determining centriole architecture.SAS-6 工程揭示了轮辐蛋白与微管之间在决定中心体结构方面的相互依赖性。
Nat Cell Biol. 2016 Apr;18(4):393-403. doi: 10.1038/ncb3329. Epub 2016 Mar 21.
7
DSAS-6 organizes a tube-like centriole precursor, and its absence suggests modularity in centriole assembly.DSAS-6 组织形成一种管状中心粒前体,其缺失表明中心粒组装具有模块化特征。
Curr Biol. 2007 Sep 4;17(17):1465-72. doi: 10.1016/j.cub.2007.07.034. Epub 2007 Aug 9.
8
The Rise of the Cartwheel: Seeding the Centriole Organelle.车轮的崛起:中心粒细胞器的种子。
Bioessays. 2018 Apr;40(4):e1700241. doi: 10.1002/bies.201700241. Epub 2018 Mar 6.
9
Caenorhabditis elegans centriolar protein SAS-6 forms a spiral that is consistent with imparting a ninefold symmetry.秀丽隐杆线虫中心体蛋白 SAS-6 形成的螺旋结构与其赋予九倍体对称性一致。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Jul 9;110(28):11373-8. doi: 10.1073/pnas.1302721110. Epub 2013 Jun 24.
10
A first-takes-all model of centriole copy number control based on cartwheel elongation.基于辐轮延伸的中心体拷贝数控制的“先到先得”模型。
PLoS Comput Biol. 2021 May 10;17(5):e1008359. doi: 10.1371/journal.pcbi.1008359. eCollection 2021 May.

引用本文的文献

1
Kinetic and structural roles for the surface in guiding SAS-6 self-assembly to direct centriole architecture.表面在引导 SAS-6 自组装以指导中心体结构方面的动力学和结构作用。
Nat Commun. 2021 Oct 26;12(1):6180. doi: 10.1038/s41467-021-26329-1.
2
A first-takes-all model of centriole copy number control based on cartwheel elongation.基于辐轮延伸的中心体拷贝数控制的“先到先得”模型。
PLoS Comput Biol. 2021 May 10;17(5):e1008359. doi: 10.1371/journal.pcbi.1008359. eCollection 2021 May.
3
Phase separation of Polo-like kinase 4 by autoactivation and clustering drives centriole biogenesis.

本文引用的文献

1
SAS-6 engineering reveals interdependence between cartwheel and microtubules in determining centriole architecture.SAS-6 工程揭示了轮辐蛋白与微管之间在决定中心体结构方面的相互依赖性。
Nat Cell Biol. 2016 Apr;18(4):393-403. doi: 10.1038/ncb3329. Epub 2016 Mar 21.
2
De novo centriole formation in human cells is error-prone and does not require SAS-6 self-assembly.人类细胞中从头开始的中心粒形成容易出错,并且不需要SAS-6自组装。
Elife. 2015 Nov 26;4:e10586. doi: 10.7554/eLife.10586.
3
Simulation tools for particle-based reaction-diffusion dynamics in continuous space.
Polo-like kinase 4 的自动激活和聚集导致相分离,从而驱动中心体的生物发生。
Nat Commun. 2019 Oct 31;10(1):4959. doi: 10.1038/s41467-019-12619-2.
4
Feedback loops in the Plk4-STIL-HsSAS6 network coordinate site selection for procentriole formation.Plk4-STIL-HsSAS6网络中的反馈回路协调原中心粒形成的位点选择。
Biol Open. 2019 Sep 18;8(9):bio047175. doi: 10.1242/bio.047175.
5
A dynamically interacting flexible loop assists oligomerisation of the Caenorhabditis elegans centriolar protein SAS-6.一个动态相互作用的柔性环辅助了秀丽隐杆线虫中心体蛋白 SAS-6 的寡聚化。
Sci Rep. 2019 Mar 5;9(1):3526. doi: 10.1038/s41598-019-40294-2.
6
The development and functions of multiciliated epithelia.纤毛上皮细胞的发育与功能。
Nat Rev Mol Cell Biol. 2017 Jul;18(7):423-436. doi: 10.1038/nrm.2017.21. Epub 2017 Apr 12.
连续空间中基于粒子的反应扩散动力学的模拟工具。
BMC Biophys. 2014 Oct 24;7:11. doi: 10.1186/s13628-014-0011-5. eCollection 2014.
4
Centriole amplification by mother and daughter centrioles differs in multiciliated cells.中心体扩增在多纤毛细胞中存在于母源中心体和子源中心体之间的差异。
Nature. 2014 Dec 4;516(7529):104-7. doi: 10.1038/nature13770. Epub 2014 Oct 12.
5
Studying protein assembly with reversible Brownian dynamics of patchy particles.利用补丁粒子的可逆布朗动力学研究蛋白质组装。
J Chem Phys. 2014 May 14;140(18):184112. doi: 10.1063/1.4873708.
6
Structure of the SAS-6 cartwheel hub from Leishmania major.来自硕大利什曼原虫的SAS-6 风车轮毂结构。
Elife. 2014 Jan 1;3:e01812. doi: 10.7554/eLife.01812.
7
Mechanisms of HsSAS-6 assembly promoting centriole formation in human cells.HsSAS-6 组装促进人细胞中心体形成的机制。
J Cell Biol. 2014 Mar 3;204(5):697-712. doi: 10.1083/jcb.201307049.
8
The Cep63 paralogue Deup1 enables massive de novo centriole biogenesis for vertebrate multiciliogenesis.Cep63 同源物 Deup1 为脊椎动物多纤毛发生提供大量从头发生的中心体生物发生。
Nat Cell Biol. 2013 Dec;15(12):1434-44. doi: 10.1038/ncb2880. Epub 2013 Nov 17.
9
Deuterosome-mediated centriole biogenesis.基体介导的中心体生物发生。
Dev Cell. 2013 Oct 14;27(1):103-12. doi: 10.1016/j.devcel.2013.08.021. Epub 2013 Sep 26.
10
Native architecture of the centriole proximal region reveals features underlying its 9-fold radial symmetry.中心粒近端区域的固有结构揭示了其 9 重辐射状对称的基础特征。
Curr Biol. 2013 Sep 9;23(17):1620-8. doi: 10.1016/j.cub.2013.06.061. Epub 2013 Aug 8.