The structure and global distribution of the endoplasmic reticulum network are actively regulated by lysosomes.
The structure and global distribution of the endoplasmic reticulum network are actively regulated by lysosomes.
复制标题
内质网络的结构和全球分布受溶酶体积极调节。
DOI：
10.1126/sciadv.abc7209
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发表时间：
2020-12
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Kaminski CF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lu M;van Tartwijk FW;Lin JQ;Nijenhuis W;Parutto P;Fantham M;Christensen CN;Avezov E;Holt CE;Tunnacliffe A;Holcman D;Kapitein L;Schierle GSK;Kaminski CF
溶酶体是代谢传感和物质循环的重要中心，在内质网的动态重塑中起着关键作用。内质网（ER）包括形态和功能不同的领域：片和相互连接的小管。这些结构域经历动态重塑，以响应细胞环境的变化。然而，这种快速重塑背后的机制在很大程度上是未知的。在这里，我们报告说，内质网重塑是积极驱动的溶酶体，以下溶酶体重新定位，以响应营养状况的变化：溶酶体的锚定内质网生长的提示是至关重要的内质网小管的伸长和连接。我们通过化学和光遗传学驱动的溶酶体重新定位来验证这种因果关系，这导致ER小管的重新分布及其整体形态的变化。因此，溶酶体感知细胞中的代谢变化并相应地调节ER小管分布。轴突延伸过程中这一机制的功能障碍可能导致轴突生长缺陷。我们的研究结果表明，溶酶体调节的ER动力学和重塑营养反应和神经元发育的关键作用。
Lysosomes, important centers of metabolic sensing and material recycling, play a key role in the dynamic reshaping of the ER. The endoplasmic reticulum (ER) comprises morphologically and functionally distinct domains: sheets and interconnected tubules. These domains undergo dynamic reshaping in response to changes in the cellular environment. However, the mechanisms behind this rapid remodeling are largely unknown. Here, we report that ER remodeling is actively driven by lysosomes, following lysosome repositioning in response to changes in nutritional status: The anchorage of lysosomes to ER growth tips is critical for ER tubule elongation and connection. We validate this causal link via the chemo- and optogenetically driven repositioning of lysosomes, which leads to both a redistribution of the ER tubules and a change of its global morphology. Therefore, lysosomes sense metabolic change in the cell and regulate ER tubule distribution accordingly. Dysfunction in this mechanism during axonal extension may lead to axonal growth defects. Our results demonstrate a critical role of lysosome-regulated ER dynamics and reshaping in nutrient responses and neuronal development.
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DOI：
10.1083/jcb.200911024
发表时间：
2010-08-09
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Friedman JR;Webster BM;Mastronarde DN;Verhey KJ;Voeltz GK
通讯作者：
Voeltz GK
DOI：
10.1083/jcb.201609033
发表时间：
2017-05-01
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Allison R;Edgar JR;Pearson G;Rizo T;Newton T;Günther S;Berner F;Hague J;Connell JW;Winkler J;Lippincott-Schwartz J;Beetz C;Winner B;Reid E
通讯作者：
Reid E
影响因子：
13.9
作者：
Blackstone C
通讯作者：
Blackstone C
影响因子：
5.8
作者：
Arganda-Carreras, Ignacio;Kaynig, Verena;Seung, H. Sebastian
通讯作者：
Seung, H. Sebastian
DOI：
10.1038/nrn2946
发表时间：
2011-01
期刊：
Nature reviews. Neuroscience
影响因子：
--
作者：
Blackstone C;O'Kane CJ;Reid E
通讯作者：
Reid E