RAB13 mRNA compartmentalisation spatially orients tissue morphogenesis.
RAB13 mRNA compartmentalisation spatially orients tissue morphogenesis.
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DOI：
10.15252/embj.2020106003
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发表时间：
2020-11-02
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Herbert SP
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Costa G;Bradbury JJ;Tarannum N;Herbert SP
不同mRNA极化靶向细胞突起是细胞迁移的标志。虽然是一种普遍的现象，内源性靶向mRNA的明确功能及其与体内组织动力学调节的相关性仍然难以捉摸。在这里，使用单分子分析，基因编辑和斑马鱼活细胞成像，我们报告说，mRNA极化作为一个分子罗盘，定向运动细胞极性和空间方向的组织运动。突起衍生的RNAseq数据集的聚集定义了一个核心192 nt定位元件，支持mRNA精确靶向丝状伪足形成位点。这种小GTdR RAB 13的靶向产生了mRNA定位、翻译和蛋白质活性的紧密空间偶联，实现了RAB 13蛋白功能的精确亚细胞区室化，以产生丝状伪足延伸的极化结构域。因此，基因组切除这种定位元件和干扰RAB 13 mRNA靶向-但不抑制-去极化运动内皮细胞中的丝状伪足动力学，并诱导斑马鱼血管的错误图案化。因此，mRNA极化，而不是表达，是RAB 13作用位点的主要决定因素，防止在不适当的亚细胞位点的异位功能和定向组织形态发生。在其3′UTR中的定位元件将RAB 13 mRNA靶向迁移细胞中的新生丝状伪足，指导局部mRNA翻译、丝状伪足延伸和体内组织形态发生。
Polarised targeting of diverse mRNAs to cellular protrusions is a hallmark of cell migration. Although a widespread phenomenon, definitive functions for endogenous targeted mRNAs and their relevance to modulation of in vivo tissue dynamics remain elusive. Here, using single‐molecule analysis, gene editing and zebrafish live‐cell imaging, we report that mRNA polarisation acts as a molecular compass that orients motile cell polarity and spatially directs tissue movement. Clustering of protrusion‐derived RNAseq datasets defined a core 192‐nt localisation element underpinning precise mRNA targeting to sites of filopodia formation. Such targeting of the small GTPase RAB13 generated tight spatial coupling of mRNA localisation, translation and protein activity, achieving precise subcellular compartmentalisation of RAB13 protein function to create a polarised domain of filopodia extension. Consequently, genomic excision of this localisation element and perturbation of RAB13 mRNA targeting—but not translation—depolarised filopodia dynamics in motile endothelial cells and induced mispatterning of blood vessels in zebrafish. Hence, mRNA polarisation, not expression, is the primary determinant of the site of RAB13 action, preventing ectopic functionality at inappropriate subcellular loci and orienting tissue morphogenesis. A localisation element in its 3′UTR targets RAB13 mRNA to nascent filopodia in migrating cells, directing local mRNA translation, filopodia extension, and tissue morphogenesis in vivo.
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DOI：
10.1093/bioinformatics/btr064
发表时间：
2011-04-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Grant CE;Bailey TL;Noble WS
通讯作者：
Noble WS
DOI：
10.1038/nrm3918
发表时间：
2015-02
期刊：
Nature reviews. Molecular cell biology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
64.5
作者：
De Bock, Katrien;Georgiadou, Maria;Carmeliet, Peter
通讯作者：
Carmeliet, Peter
影响因子：
48
作者：
Dieck, Susanne Tom;Kochen, Lisa;Hanus, Cyril;Heumueller, Maximilian;Bartnik, Ina;Nassim-Assir, Belquis;Merk, Katrin;Mosler, Thorsten;Garg, Sakshi;Bunse, Stefanie;Tirrell, David A.;Schuman, Erin M.
通讯作者：
Schuman, Erin M.
影响因子：
9.2
作者：
Fusco, D;Accornero, N;Bertrand, E
通讯作者：
Bertrand, E