机械棘轮驱动单侧胞质分裂

A mechanical ratchet drives unilateral cytokinesis

作者信息Alison Kickuth, Urša Uršič, Michael F Staddon, Jan Brugués
PMID41501469
期刊Nature
发布时间2026-02
DOI10.1038/s41586-025-09915-x

摘要

驱动细胞分裂的经典机制涉及收缩性肌动蛋白环的形成和收缩。然而,这种机制与许多脊椎动物的早期发育不兼容。锚定在卵黄中的胚胎在早期卵裂分裂期间通常无法形成完整的环,但带有松散末端的部分圆弧如何分裂细胞尚不清楚。本研究通过结合细胞分裂带的激光消融和体内流变学测量,发现由间期微管网络介导的细胞质整体硬化,在生长过程中通过沿其长度锚定收缩带来稳定它。相反,随着细胞周期进展,细胞质流体化,削弱了带与细胞质的锚定,促进了带的向内凹陷。这种稳定性与生长和不稳定性与向内凹陷之间的动态相互作用在多个细胞周期中重复,直到分裂完成,从而形成了一个驱动细胞分裂的机械棘轮。我们的研究强调了细胞质流变学的时间控制作为在没有闭合肌动蛋白环的情况下驱动单侧胞质分裂的关键特征的作用。

实验方法

产品清单

名称品牌货号
解剖体视显微镜----
蔡司光片显微镜 Z.1ZeissZ.1
PCO edge 5.5 m 单色sCMOS相机PCOedge 5.5 m
蔡司Plan Apo 20× (1.0 NA) 水镜DIC物镜ZeissPlan Apo 20× (1.0 NA) Water DIC
Andor Revolution转盘共聚焦平台(带Borealis扩展)AndorRevolution
Andor IX 83倒置显微镜架AndorIX 83
横河CSU-W1扫描头YokogawaCSU-W1
奥林巴斯硅油浸物镜 (30×/1.08 U Plan SApo, Silicone)OLYMPUS30×/1.08 U Plan SApo, Silicone
空气物镜 (奥林巴斯UplanXApo 20×/0.80 Air)OlympusUplanXApo 20×/0.80 Air
Andor iXon Ultra 888单色EMCCD相机AndoriXon Ultra 888
尼康Ti Eclipse转盘共聚焦显微镜NikonTi Eclipse
横河CSU-X1扫描头YokogawaCSU-X1
背照式EMCCD相机 (iXon DU-888 或 DU-897, Andor)AndoriXon DU-888
背照式EMCCD相机 (iXon DU-888 或 DU-897, Andor)AndoriXon DU-897
60×水浸物镜 (尼康Plan Apo VC 60× WI, NA 1.2)NikonPlan Apo VC 60× WI, NA 1.2
20×物镜 (尼康Plan Apo 20× air, NA 0.75)NikonPlan Apo 20× air, NA 0.75
尼康Ti Eclipse显微镜NikonTi Eclipse
20×空气物镜,NA 0.5--20× air, NA 0.5
滨松Flash 4.0相机HamamatsuFlash 4.0
锁模钛蓝宝石激光器 (Coherent Chameleon Vision II)CoherentChameleon Vision II
高精度压电平台 (PInano)--PInano
InjectMan NI2显微操作仪 (Eppendorf)EppendorfInjectMan NI2
光镊 (Impetux, SENSOCELL)SENSOCELLImpetux
CELLVIEW细胞培养玻璃底培养皿 (Greiner Bio-One 627860)Greiner Bio-One627860
低熔点琼脂糖 (Sigma)Sigma--
OptiPrep密度梯度培养基 (OptiPrep, STEMCELL Technologies 07820)STEMCELL Technologies07820
Dynabeads Protein A磁珠 (Invitrogen 10002D, Thermo Fisher Scientific)Thermo Fisher Scientific10002D
Spherotech SPHERO羧基荧光颗粒 (CFP-2058-2)SpherotechCFP-2058-2
铁磁流体----
磁铁支架----
N52级磁铁 (K&J Magnetics)K&J MagneticsN52