Positive and negative regulation of the cytokinesis contractility controller

项目总结： -- 从细胞迁移到胚胎发生，再到组织形态发生，每一个新的生物学过程都依赖于细胞周期。 细胞的能力能够很好地适应不断变化的机械和环境，同时我们还可以理解许多生物化学信号。 涉及的路径，包括那些被整合在一起的机制，以管理一个神经细胞对机械作用力的快速反应。 这仍然是一个谜。破译这些相互作用，将有助于揭示推动这两个问题的新的机械和技术变化。 罗宾逊大学的实验室表示，正常的癌症和疾病与状态有关。据罗宾逊大学的实验室称，这一过程旨在揭示人类细胞如何应对各种不同的疾病力量。 通过对网柄菌细胞质分裂的研究，建立了一个新的模型来塑造和改变过程，即一个细胞分裂成两个细胞。 女儿是细胞。她的实验室还发现，细胞质分裂是由一个由多种细胞组成的综合调控系统驱动的。 蛋白质可以调节它们的行为，以响应它们对机械和生化信号的反应。 我知道许多参与构建细胞动力学和细胞调控系统的参与者，以及他们之间的生化和相互作用，这将允许。 通过大脑皮层神经网络的强制传播仍然是未知的。我的下一个目标是更好地描述监管机构的特征。 这些相互作用的机制将是表征这些相互作用的特征，而这些相互作用将是阐明细胞生长的主要机制的关键。 应对措施取决于其先进的机械设备环境。我们需要找出控制电池机械设备的主要直接设备相互作用机制。 作为回应，我们进行了免疫沉淀，然后对心脏的两个关键节点进行了质谱分析。 细胞动力学调控系统，包括支架蛋白IQGAP2和肌动蛋白交联剂皮质素。 导致了对这些节点中潜在的具有约束力的合作伙伴的首次发现。我们正在使用一种新的荧光和交叉结合的技术。 相关光谱分析(FCCS)和单分子下拉光谱(SiMPull)，我们还没有发现一个新的潜力。 IQGAP1是一个负向监管机构，它的抑制机制是通过建立一个负面的监管机构来实现的。我们需要进一步了解IQGAP1是如何实施的。 介导细胞抑制，我将进一步纯化关键的细胞骨架蛋白，并将使用定量和生化检测方法来解决这些问题。 衡量具有约束力的亲和力，并实施一种化学诱导的二聚化反应系统，以评估其抑制作用。 IQGAP1的活动。此外，我还将在间期分裂和胞质分裂期间继续使用超分辨率成像技术。 描述由这些关键的细胞骨架蛋白组成的复合体中的变化，这些蛋白质可能会迫使细胞转导。 通过这个网络。此外，我还将确定丙二酸甲酯和半醛在细胞中的作用。 脱氢酶(Mmsdh)，催化丙酰-CoA的主要生产过程。Mmsdh被鉴定为脱氢酶。 可可西林的交互作用，但它也是之前在我们实验室的一项新的遗传基因选择研究中被发现的。但这是不可能的。 蛋白质可能会被丙酰化修饰，这是一种被低估的翻译后修饰，这可能是可能的。 促进细胞动力学调控系统的积极调控。通过遗传、质量和遗传的有机结合来实现。 光谱分析、核磁共振和生物物理分析，我还将进一步阐明Mmsdh的主要细胞功能。 在这里，我们将解密心脏收缩网络的积极作用和消极作用的分子调控机制。 这些信息对于进一步了解细胞的感知能力和对机械推力的反应能力来说，将是至关重要的。 通过对正常和发育过程的深入了解，以及对疾病和状态进展的了解。

PROJECT SUMMARY    Every biological process, ranging from cell migration to embryogenesis and tissue morphogenesis, relies on a  cell’s ability to adapt to changing mechanical environments.  While we understand many biochemical signaling  pathways  involved,  the  mechanisms  that  are  integrated  to  govern  a  cell’s  response  to  mechanical  forces  remain  a  mystery.    Deciphering  these  interactions  will  shed  light  on  the  mechanical  changes  that  drive  both  normal  and  disease  state  processes.    To  reveal  how  the  cell  responds  to  various  forces,  the  Robinson  lab  studies  Dictyostelium  cytokinesis,  a  model  shape  change  process  by  which  one  cell  divides  to  form  two  daughter cells.  The lab has discovered that cytokinesis is driven by an integrated control system composed of  proteins  that  modulate  their  behavior  in  response  to  both  mechanical  and  biochemical  signals.    Although  we  know  many  of  the  players  involved  in  the  cytokinetic  control  system,  their  biochemical  interactions  that  allow  force  propagation  through  the  cortical  network  are  still  unknown.    My  goal  is  to  characterize  the  regulatory  mechanisms  that  characterize  these  interactions,  which  will  be  critical  to  elucidate  the  mechanisms  of  a  cell’s  response  to  its  mechanical  environment.    To  identify  the  direct  interactions  that  govern  a  cell’s  mechanical  response,  we  performed  immunoprecipitation  followed  by  mass  spectrometry  on  two  key  nodes  of  the  cytokinetic control system, the scaffolding protein IQGAP2 and the actin crosslinker cortexillin I.  This approach  led to the discovery of potential binding partners of these nodes.  Using a combination of Fluorescence Cross-­ Correlation  Spectroscopy  (FCCS)  and  Single  Molecule  Pulldown  (SiMPull),  we  have  discovered  a  potential  mechanism  of  inhibition  by  a  negative  regulator  of  the  system,  IQGAP1.    To  further  understand  how  IQGAP1  mediates  inhibition,  I  will  purify  key  cytoskeletal  proteins  and  use  quantitative  biochemical  approaches  to  measure  binding  affinities  and  implement  a  chemically-­inducible  dimerization  system  to  assess  the  inhibitory  activity  of  IQGAP1.    In  addition,  I  will  use  super-­resolution  imaging  during  both  interphase  and  cytokinesis  to  characterize  alterations  in  complexes  formed  by  these  key  cytoskeletal  proteins that  allow  force  transduction  through  the  network.    Moreover,  I  will  determine  the  cellular  role  of  methylmalonate  semialdehyde  dehydrogenase  (mmsdh),  which  catalyzes  the  production  of  propionyl-­coA.    Mmsdh  was  identified  as  an  interactor  of  cortexillin  I,  but  was  also  previously  identified  in  a  genetic  selection  in  our  lab.    It  is  possible  that  proteins  may  modified  by  propionylation,  an  underappreciated  post-­translational  modification,  which  may  facilitate  positive  regulation  of  the  cytokinetic  control  system.    Through  a  combination  of  genetics,  mass  spectrometry,  and  biophysical  analyses,  I  will  elucidate  the  cellular  function  of  mmsdh.    The  work  proposed  here  will  decipher  the  molecular  mechanisms  of  positive  and  negative  regulation  of  the  contractile  network.   This  information  will  be  critical  for  understanding  the  cell’s  ability  to  sense  and  respond  to  mechanical  forces,  yielding insight into both normal developmental processes, as well as disease state progression.