平行的细胞通路激活控制器官生长的过程

细胞生物学家之间有一个古老的公理，意在提醒人们不要对某些蛋白质的功能做出假设，而且它涉及一个假想的火星。如果这个火星人来到地球上，从飞船上看下一所学校，那么假设校车的主要工作就是整天坐在停车场，因为除了早上和下午几个小时之外，就是这样他们是这样。

同样，如果有人（无论是火星人还是地球人）通过显微镜观察有助于控制器官生长的蛋白质，他们会认为它们只能在细胞的边缘或连接处起作用，因为这是它们大部分堆积的地方。但芝加哥大学的一项新研究表明，虽然这些蛋白质确实在细胞边缘积聚，但它们实际上在不同的细胞部位起作用。

“肿瘤抑制基因”通常起着限制组织生长的作用。当这些基因被突变失活时，可能导致癌性肿瘤。研究人员利用果蝇果蝇基因实验的力量，全面地鉴定苍蝇中的所有抑癌基因。在21世纪初，研究人员确定这些基因大部分都是同一个系统的一部分，被称为Hippo信号通路。值得注意的是，这些基因并不是蝇类所特有的，在包括人类在内的许多其他生物体中的功能也是类似的，这表明该系统作为细胞功能的关键控制器在进化时间上远远落后。早期的回报也表明，Hippo途径可能是人类癌症和其他肿瘤综合征（包括神经纤维瘤病）的诱因。

虽然河马途径已经确立，但科学家们仍然在寻找上游元素如何打开和关闭的途径。三种不同的蛋白质与细胞膜相关--Kibra，Merlin和Expanded-regulated通路活性相关，但科学家们不知道如何。传统观点认为，三者共同在细胞内连接处起作用，但是使用先进的成像和基因工具的组合来观察和操作活组织中的这些蛋白质，UChicago博士后研究员Ting Su博士发现Merlin和Kibra合作在称为内侧顶端皮层的单独区域中激活Hippo通路。同时，Expanded独立工作以激活交叉路口。

苏说：“有一些证据表明，这些成分在生物化学上相互作用，但从遗传角度看，它们似乎形成了两种独立的途径。这项工作的结果于2017年3月13日在“ 发育细胞 ”杂志上发表。

Su说，理解这些蛋白质活性的关键是能够观察到它们的内源性，或者正常情况下在形成蝇翅的活的上皮组织中与荧光蛋白标签融合。苏和他的同事们使用高灵敏度共焦显微镜，可以看到一个像蜂窝一样的圆形网格，发光的蛋白质聚集在细胞连接处，也就是校车停车场。但是仔细观察，他们也看到了一个称为内侧顶端皮质的非交界部位的活性簇，这意味着这些蛋白质同时在另一个细胞区域起作用。

无论过程是由细胞中心的蛋白质还是在连接处的蛋白质启动，下游的结果似乎都是一样的 - 当Hippo途径被激活时，它起着节流的作用，表明器官停止生长的时间。不清楚的是上游输入，或者是什么导致激活通路的一种方式被触发。一种可能是电池中的机械张力。随着组织的生长，细胞彼此拉伸和挤压，在组织上产生张力，细胞可能通过与邻居的连接而感知。

“目前的想法是，组织可能是一种感觉有多大的方法。随着它们的生长，这会产生机械张力，显然紧张会通过连接处进入通道活动，“ 分子遗传学和细胞生物学系主任，研究资深作者Rick Fehon博士说。

同时，每个细胞可以使用称为肌球蛋白的运动蛋白产生内部张力，这是一种细胞用来改变形状的机制。他说：“我们对这种内侧定位可能是感知细胞内部张力的方法感兴趣。

组织生长是发育生物学的一个固有部分，但直到最近才有研究人员集中于理解调节它的细胞机制。

Fehon说：“与苍蝇一起工作真正伟大的事情是使这成为可能的遗传工具。“这是将这些与新的，先进的显微镜方法相结合的能力，以确定是否校车在停车场，或在四处走动的功能。

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