A chemical genetics approach reveals H,K-ATPase-mediated membrane voltage is required for planarian head regeneration.
A chemical genetics approach reveals H,K-ATPase-mediated membrane voltage is required for planarian head regeneration.
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DOI：
10.1016/j.chembiol.2010.11.012
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发表时间：
2011-01-28
影响因子：
--
通讯作者：
Levin M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Beane WS;Morokuma J;Adams DS;Levin M
胚胎极性和再生生长都需要生物物理信号。利用内源性离子转运进行再生治疗将需要直接调节膜电压。在这里，我们开发了一种靶向离子转运体的药理学方法，揭示了膜电压在涡虫再生中作为前极性关键调节因子的新作用。利用高特异性抑制剂SCH-28080，我们的数据显示，H+，K+- atp酶介导的膜去极化对于前基因表达和脑诱导至关重要。伊维菌素对膜电位的不依赖于H+，K+- atp酶的操纵证实了去极化驱动头部形成，即使是在面向后的伤口。利用这种化学遗传学方法，我们证明了膜电压控制头部vs。在涡虫再生过程中。我们的数据表明，在复杂结构再生过程中，可能利用特性良好的药物（已经批准用于人类）来控制成体干细胞驱动的模式形成。
Biophysical signaling is required for both embryonic polarity and regenerative outgrowth. Exploiting endogenous ion transport for regenerative therapies will require direct regulation of membrane voltage. Here, we develop a pharmacological method to target ion transporters, uncovering a novel role for membrane voltage as a key regulator of anterior polarity in regenerating planaria. Utilizing the highly specific inhibitor, SCH-28080, our data reveal that H+,K+-ATPase-mediated membrane depolarization is essential for anterior gene expression and brain induction. H+,K+-ATPase-independent manipulation of membrane potential with ivermectin confirms that depolarization drives head formation, even at posterior-facing wounds. Using this chemical genetics approach, we demonstrate that membrane voltage controls head-vs.-tail identity during planarian regeneration. Our data suggest well-characterized drugs (already approved for human use) might be exploited to control adult stem cell-driven pattern formation during the regeneration of complex structures.
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DOI：
10.4161/cc.8.21.9888
发表时间：
2009-11-01
期刊：
Cell cycle (Georgetown, Tex.)
影响因子：
--
作者：
Blackiston DJ;McLaughlin KA;Levin M
通讯作者：
Levin M
影响因子：
64.5
作者：
Levin, M;Thorlin, T;Mercola, M
通讯作者：
Mercola, M
影响因子：
56.9
作者：
Gurley, Kyle A.;Rink, Jochen C.;Alvarado, Alejandro Sanchez
通讯作者：
Alvarado, Alejandro Sanchez
影响因子：
4.6
作者：
Iglesias, Marta;Luis Gomez-Skarmeta, Jose;Adell, Teresa
通讯作者：
Adell, Teresa
影响因子：
1.5
作者：
Adams, Dany S.;Levin, Michael
通讯作者：
Levin, Michael