izpis_h1_title_alt

On the role of curved membrane nanodomains and passive and active skeleton forces in the determination of cell shape and membrane budding
ID Mesarec, Luka (Avtor), ID Drab, Mitja (Avtor), ID Penič, Samo (Avtor), ID Kralj-Iglič, Veronika (Avtor), ID Iglič, Aleš (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (34,91 MB)
MD5: 6949A1CC45C28D43A0E5A29A76B4AC56
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.mdpi.com/1422-0067/22/5/2348 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Biological membranes are composed of isotropic and anisotropic curved nanodomains. Anisotropic membrane components, such as Bin/Amphiphysin/Rvs (BAR) superfamily protein domains, could trigger/facilitate the growth of membrane tubular protrusions, while isotropic curved nanodomains may induce undulated (necklace-like) membrane protrusions. We review the role of isotropic and anisotropic membrane nanodomains in stability of tubular and undulated membrane structures generated or stabilized by cyto- or membrane-skeleton. We also describe the theory of spontaneous self-assembly of isotropic curved membrane nanodomains and derive the critical concentration above which the spontaneous necklace-like membrane protrusion growth is favorable. We show that the actin cytoskeleton growth inside the vesicle or cell can change its equilibrium shape, induce higher degree of segregation of membrane nanodomains or even alter the average orientation angle of anisotropic nanodomains such as BAR domains. These effects may indicate whether the actin cytoskeleton role is only to stabilize membrane protrusions or to generate them by stretching the vesicle membrane. Furthermore, we demonstrate that by taking into account the in-plane orientational ordering of anisotropic membrane nanodomains, direct interactions between them and the extrinsic (deviatoric) curvature elasticity, it is possible to explain the experimentally observed stability of oblate (discocyte) shapes of red blood cells in a broad interval of cell reduced volume. Finally, we present results of numerical calculations and Monte-Carlo simulations which indicate that the active forces of membrane skeleton and cytoskeleton applied to plasma membrane may considerably influence cell shape and membrane budding.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:cytoskeleton, membrane skeleton, cell shape, orientational ordering, actin filaments, active force, BAR domains, anisotropic shape of molecules, NMIIA motor domains, membrane budding
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.02 - Pregledni znanstveni članek
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
ZF - Zdravstvena fakulteta
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2021
Št. strani:47 str.
Številčenje:Vol. 22, iss. 5, art. 2348
PID:20.500.12556/RUL-135022 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:577
ISSN pri članku:1422-0067
DOI:10.3390/ijms22052348 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:53353987 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:17.02.2022
Število ogledov:863
Število prenosov:194
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:International journal of molecular sciences
Skrajšan naslov:Int. j. mol. sci.
Založnik:MDPI
ISSN:1422-0067
COBISS.SI-ID:2779162 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.
Začetek licenciranja:01.03.2021

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:citoskelet, membranski skelet, oblika celic, orientacijski red, aktinski filamenti, aktivna sila, BAR domene, anizotropna oblika molekul, motorne domene NMIIA, brstenje membran

Projekti

Financer:EC - European Commission
Program financ.:H2020
Številka projekta:801338
Naslov:Extracellular vesicles from a natural source for tailor-made nanomaterials
Akronim:VES4US

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0232
Naslov:Funkcije in tehnologije kompleksnih sistemov

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P3-0388
Naslov:Mehanizmi varovanja zdravja

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J1-9162
Naslov:Neurotoksičnost ali neuroprotektivnost nanomaterialov: vpliv biokorone

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-8166
Naslov:Anizotropni magnetni nanodelci za magneto-mehansko zdravljenje raka

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj