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Dynamic constriction and fission of endoplasmic reticulum membranes by reticulon.
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2019-11-22 , DOI: 10.1038/s41467-019-13327-7 Javier Espadas 1 , Diana Pendin 2, 3 , Rebeca Bocanegra 4 , Artur Escalada 1 , Giulia Misticoni 2 , Tatiana Trevisan 2 , Ariana Velasco Del Olmo 1 , Aldo Montagna 2 , Sergio Bova 5 , Borja Ibarra 4, 6 , Peter I Kuzmin 7 , Pavel V Bashkirov 8 , Anna V Shnyrova 1 , Vadim A Frolov 1, 9 , Andrea Daga 2
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2019-11-22 , DOI: 10.1038/s41467-019-13327-7 Javier Espadas 1 , Diana Pendin 2, 3 , Rebeca Bocanegra 4 , Artur Escalada 1 , Giulia Misticoni 2 , Tatiana Trevisan 2 , Ariana Velasco Del Olmo 1 , Aldo Montagna 2 , Sergio Bova 5 , Borja Ibarra 4, 6 , Peter I Kuzmin 7 , Pavel V Bashkirov 8 , Anna V Shnyrova 1 , Vadim A Frolov 1, 9 , Andrea Daga 2
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The endoplasmic reticulum (ER) is a continuous cell-wide membrane network. Network formation has been associated with proteins producing membrane curvature and fusion, such as reticulons and atlastin. Regulated network fragmentation, occurring in different physiological contexts, is less understood. Here we find that the ER has an embedded fragmentation mechanism based upon the ability of reticulon to produce fission of elongating network branches. In Drosophila, Rtnl1-facilitated fission is counterbalanced by atlastin-driven fusion, with the prevalence of Rtnl1 leading to ER fragmentation. Ectopic expression of Drosophila reticulon in COS-7 cells reveals individual fission events in dynamic ER tubules. Consistently, in vitro analyses show that reticulon produces velocity-dependent constriction of lipid nanotubes leading to stochastic fission via a hemifission mechanism. Fission occurs at elongation rates and pulling force ranges intrinsic to the ER, thus suggesting a principle whereby the dynamic balance between fusion and fission controlling organelle morphology depends on membrane motility.
中文翻译：
网状体对内质网膜的动态收缩和分裂。
内质网（ER）是一个连续的细胞范围膜网络。网络形成与产生膜曲率和融合的蛋白质有关，例如网织蛋白和阿特斯蛋白。发生在不同生理环境中的受调控网络碎片化目前尚不清楚。在这里，我们发现 ER 有一个嵌入的碎片机制，该机制基于网织产生拉长网络分支裂变的能力。在果蝇中，Rtnl1 促进的裂变被 atlastin 驱动的融合所抵消，Rtnl1 的普遍存在导致 ER 碎片。果蝇网状蛋白在 COS-7 细胞中的异位表达揭示了动态 ER 小管中的个体裂变事件。体外分析一致表明，网状结构会产生速度依赖性的脂质纳米管收缩，从而通过半裂变机制导致随机裂变。裂变发生在内质网固有的伸长率和拉力范围内，因此提出了一个原理，即融合和裂变之间的动态平衡控制细胞器形态取决于膜运动性。
更新日期：2019-11-22
中文翻译：
网状体对内质网膜的动态收缩和分裂。
内质网（ER）是一个连续的细胞范围膜网络。网络形成与产生膜曲率和融合的蛋白质有关，例如网织蛋白和阿特斯蛋白。发生在不同生理环境中的受调控网络碎片化目前尚不清楚。在这里，我们发现 ER 有一个嵌入的碎片机制，该机制基于网织产生拉长网络分支裂变的能力。在果蝇中，Rtnl1 促进的裂变被 atlastin 驱动的融合所抵消，Rtnl1 的普遍存在导致 ER 碎片。果蝇网状蛋白在 COS-7 细胞中的异位表达揭示了动态 ER 小管中的个体裂变事件。体外分析一致表明，网状结构会产生速度依赖性的脂质纳米管收缩，从而通过半裂变机制导致随机裂变。裂变发生在内质网固有的伸长率和拉力范围内，因此提出了一个原理，即融合和裂变之间的动态平衡控制细胞器形态取决于膜运动性。
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