2023-01-06 ワシントン大学セントルイス
ワシントン大学セントルイス校の物理学者らは、真核細胞が小器官のサイズの平均的な変動をしっかりと制御できることを示す新たな実験を行った。この新しい枠組みは、オルガネラのサイズが理論的に予測される普遍的なスケーリング関係に従うことを示し、オルガネラは限られた構成要素のプールからランダムに増殖することを示唆している。
この研究成果は、1月6日発行の『Physical Review Letters』誌に掲載された。
オルガネラは、細胞が環境の要求に応じて成長したり縮小したりできるような柔軟性が必要です。それでもなお、オルガネラの大きさは一定の範囲内に保たれなければならない。これまでにも生物学者は、オルガネラのサイズを制御する特定の分子因子を同定してきたが、今回の研究により、オルガネラのサイズ制御の基盤となる定量的原理について新たな知見を得ることができた。
<関連情報>
- https://source.wustl.edu/2023/01/organelles-grow-in-random-bursts/
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.018401
オルガネラのサイズ制御におけるロバスト性と普遍性 Robustness and Universality in Organelle Size Control
Kiandokht Panjtan Amiri, Asa Kalish, and Shankar Mukherji
Physical Review Letters Published 6 January 2023
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.018401
ABSTRACT
One of the grand challenges in cellular biophysics is understanding the precision with which cells assemble and maintain subcellular structures. Organelle sizes, for example, must be flexible enough to allow cells to grow or shrink them as environments demand yet be maintained within homeostatic limits. Despite identification of molecular factors that regulate organelle sizes we lack insight into the quantitative principles underlying organelle size control. Here we show experimentally that cells can robustly control average fluctuations in organelle size. By demonstrating that organelle sizes obey a universal scaling relationship we predict theoretically, our framework suggests that organelles grow in random bursts from a limiting pool of building blocks. Burstlike growth provides a general biophysical mechanism by which cells can maintain on average reliable yet plastic organelle sizes.
