Signalling networks in latex bead- and mycobacterial-phagosomes: Analysis of dynamics and modulation of actin-membrane assembly

乳胶珠和分枝杆菌吞噬体中的信号网络:肌动蛋白膜组装的动力学和调节分析

基本信息

项目摘要

In vitro assays analyse how a defined cytoplasmic membrane surface, latex bead phagosomes (LBP) from macrophages (A) assembles actin de novo and (B) binds to F-actin. In the first period we found (i) a large network of proteins and lipids that switch on actin assembly and maturation also in pathogenic mycobacterial phagosomes; (ii) a biocomputing approach identified flux modes of metabolites through the membrane, many predictions could be experimentally verified, including the synthesis of ATP; (iii) a time-step simulation to predict effects of lipid combinations on phagosomal actin under different conditions; (iv) involvement of prostaglandins and leukotrienes in actin nucleation and (v) regulation of phagosome binding to actin by arachidonate is regulated in opposite manner to actin nucleation. New work will focus on these new aspects to combine theory and experiment to provide a holistic description how these membrane signalling networks regulate actin assembly and binding: (i) kinetics and concentrations in the process of actin nucleation for key compounds; (ii) involvement of prostaglandins and other arachidonic metabolites in actin nucleation; (iii) the signalling network regulating phagosome binding to actin.
体外实验分析了来自巨噬细胞(a)的特定细胞质膜表面,乳胶头吞噬体(LBP)如何从头组装肌动蛋白和(B)与f -肌动蛋白结合。在第一个阶段,我们发现(i)在致病性分枝杆菌吞噬体中也存在一个由蛋白质和脂质组成的大网络,该网络可以开启肌动蛋白的组装和成熟;(ii)生物计算方法确定了代谢产物通过膜的通量模式,许多预测可以通过实验验证,包括ATP的合成;(iii)时间步模拟,预测不同条件下脂质组合对吞噬体肌动蛋白的影响;前列腺素和白三烯参与肌动蛋白成核,花生四烯酸对吞噬体与肌动蛋白结合的调节与肌动蛋白成核的调节方式相反。新的工作将集中在这些新的方面,将理论和实验相结合,以提供一个整体的描述这些膜信号网络如何调节肌动蛋白组装和结合:(i)动力学和浓度在肌动蛋白成核过程中的关键化合物;前列腺素和其他花生四烯代谢物参与肌动蛋白成核;(iii)调节吞噬体与肌动蛋白结合的信号网络。

项目成果

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