Verflochten und fein ausbalanciert: Morphologie, Dynamik, Funktion und Krankheiten des endoplasmatischen Retikulums Teil 7

3.4. Computergestützte Analyse der ER-Dynamik

Die Analyse der Dynamik des ER in vivo ist aufgrund seiner komplexen Morphologie und schnellen Dynamik sowie der Phototoxizität von Fluoreszenzmikroskopexperimenten eine Herausforderung. Die mathematische Modellierung des Netzwerks bietet die Möglichkeit, weitere Einblicke in dieses komplexe System aus einer anderen Perspektive zu gewinnen.

Komplexe Formen beeindrucken oft und wecken sogar großes Interesse. Ob diese Grafiken, Texte oder andere Formen leicht zu merken sind, ist jedoch eine Frage, die es wert ist, untersucht zu werden.

Im Allgemeinen erfordern komplexe Formen mehr Erinnerungsvermögen. Beispielsweise erfordern eine komplexe mathematische Formel, ein komplexes Muster oder ein komplexes Passwort mehr Zeit und Mühe, um es uns zu merken. Dies bedeutet jedoch nicht, dass komplexe Formen schwer zu merken sein müssen.

Im Gegenteil: Wenn wir uns aktiv mit komplexen Formen auseinandersetzen und die richtige Gedächtnismethode anwenden, können wir sie uns leicht merken. Wenn wir uns beispielsweise eine komplexe Formel merken möchten, können wir die Methode „Schritt-für-Schritt-Speicher“ verwenden, das heißt, wir zerlegen die Formel zunächst in kleinere Einheiten, merken uns jede Einheit und fügen diese Einheiten schließlich zusammen.

Darüber hinaus können wir verschiedene Gedächtnistechniken nutzen, um uns an komplexe Formen zu erinnern. Wenn wir beispielsweise Assoziationen aufbauen, um die Form mit Dingen zu verbinden, mit denen wir bereits vertraut sind, wird das Gedächtnis gestärkt. Oder wir können Bildmnemoniken verwenden, um die Formen in Bilder umzuwandeln, was das Erinnern erleichtert.

Kurz gesagt, komplexe Formen bedeuten nicht, dass sie schwer zu merken sind. Solange wir ihnen richtig begegnen und eine positive Einstellung bewahren, können wir uns leicht an sie erinnern. Durch solche Bemühungen können wir uns nicht nur besser an komplexe Formen erinnern, sondern auch unser Gedächtnis verbessern und eine bessere Version unserer selbst werden. Es ist ersichtlich, dass wir das Gedächtnis verbessern müssen, und Cistanche deserticola kann das Gedächtnis erheblich verbessern, da Cistanche deserticola ein traditionelles chinesisches Arzneimittel ist, das viele einzigartige Wirkungen hat, darunter die Verbesserung des Gedächtnisses. Die Wirksamkeit von Cistanche deserticola beruht auf den zahlreichen darin enthaltenen Wirkstoffen, darunter Gerbsäure, Polysaccharide, Flavonoidglykoside usw. Diese Inhaltsstoffe können die Gesundheit des Gehirns auf verschiedene Weise fördern.

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ER-Tubuli können als semiflexible Polymere betrachtet werden, deren Verbindungen durch Vernetzungen dargestellt werden. In jüngster Zeit haben viele Gruppen die Dynamik solcher vernetzten Netzwerke halbflexibler Polymere modelliert [263–266], einschließlich solcher, die durch aktive Kräfte wie molekulare Motoren beeinflusst werden [267–270]. Solche Modelle können Einblicke in die Dynamik des ER-Netzwerks liefern, indem sie das System vereinfachen und nur Wechselwirkungen mit Mikrotubuli berücksichtigen.

Eine aktuelle Studie, die die Bewegung eines Partikels modelliert, das von einem Netzwerk aus halbflexiblen Polymeren umgeben ist, könnte Einblicke in die funktionellen Gründe für aktive Umlagerungen des ER liefern. Gong et al. [270] fanden heraus, dass die Diffusion eines in ein Netzwerk aus halbflexiblen Polymeren eingebetteten Partikels durch die Anwesenheit aktiver Motoren verstärkt wurde.

Die Diffusion von Partikeln in einem Netzwerk mit aktiven Motoren war superdiffusiv, wohingegen ohne aktive Motoren eine Subdiffusion beobachtet wurde. Eine mögliche Erklärung für diese verstärkte Bewegung war die größere Anzahl von Kollisionen zwischen dem Teilchen und dem Netzwerk bei Vorhandensein aktiver Motoren.

Dieses Ergebnis könnte mit der Dynamik von Partikeln im Lumen des ER zusammenhängen. Schwankungen in den Tubuli und Schichten des Netzwerks können aufgrund häufigerer Kollisionen mit der Lumenfläche der Lipiddoppelschicht zu einer schnelleren Dynamik der Partikel im Lumen führen.

Es wurde auch gezeigt, dass bestimmte Aspekte der ER-Morphologie und -Dynamik von Pflanzen reproduziert werden können, indem man das ER als minimales Netzwerk betrachtet [271–273], in dem Punkte unter Verwendung der minimal möglichen Länge von Tubuli verbunden werden. Dieses Modell stellt Aspekte der ER-Morphologie und -Dynamik genau wieder. Die Struktur der röhrenförmigen Regionen des Netzwerks wird genau nachgebildet, ebenso wie die Dynamik des Ringschlusses.

Dieser Ansatz ist jedoch noch nicht in der Lage, die mit dem Modell ermittelte schnelle Umordnungsdynamik des Netzwerks mit der experimentell beobachteten in Beziehung zu setzen [273]. Kürzlich wurde auch die Bewegung von Lumenpartikeln simuliert.

Ein Modell, das die Dynamik von Partikeln im Lumen des ER auf der Suche nach Reaktionspartnern beschreibt, kam zu dem Schluss, dass die morphologischen Eigenschaften des Netzwerks die einflussreichsten Faktoren bei der Bestimmung der Erkundungszeiten von Molekülen sind [274].

Zukünftige Verbesserungen der Bilddaten sowie der zur Darstellung des ER-Netzwerks verwendeten Modelle werden zu Verbesserungen sowohl bei den Schlussfolgerungen von Rechenmodellen als auch bei den Arbeitsabläufen für die Analyse experimenteller Daten führen.

Kürzlich haben mehrere Gruppen Open-Source-Software veröffentlicht, die darauf ausgelegt ist, dynamische Variablen aus Videos der Notaufnahme in lebenden Zellen zu extrahieren [24,27]. Solche Methoden zur Quantifizierung der Morphologie und Dynamik des ER-Netzwerks sind wichtig, um unser Verständnis dieser Organelle voranzutreiben.

Die Analyse der Veränderungen in Dynamik und Morphologie unter verschiedenen zellulären Bedingungen wird durchgeführtWir beleuchten den zugrunde liegenden Grund für die ER-Dynamik und wie eine veränderte Dynamik zu klinischen Pathologien führen kann.

4. Morphologie, Dynamik und Krankheit

Es ist nicht überraschend, dass eine Organelle wie das ER mit seinen entscheidenden und vielfältigen Funktionen an vielen Krankheiten beteiligt ist. Eine Fehlregulation der Morphologie und Verteilung der funktionellen Subdomänen des ER (wie in Abschnitt 2.2 beschrieben) beeinträchtigt daher wahrscheinlich deren Funktion und kann zu Krankheitszuständen, insbesondere in Neuronen, führen [32].

Es ist bekannt, dass viele Proteine, die die ER-Morphologie regulieren, bei menschlichen Krankheiten mutiert sind [227]. Es wurde auch festgestellt, dass eine Fehlkommunikation zwischen ER und Mitochondrien eine Ursache für viele Krankheiten ist, entweder durch Fehlregulation des Kalziumionentransfers, der Insulinsignalisierung oder der Mitochondrienteilung.

Interaktionen zwischen dem ER und Endosomen/Lysosomen sind gleichermaßen wichtig für die normale Zellfunktion, wobei besondere Probleme bei Neuronen auftreten, wenn Proteine, die an diesen Interaktionen beteiligt sind, mutiert sind [195,227].

Darüber hinaus sind viele Organismen, die pathogene Infektionen verursachen, für ihre Replikation oder ihren Eintritt in die Zelle auf die ER-Maschinerie angewiesen. Die am besten charakterisierten Proteine, die an beiden Krankheiten und der ER-Aufrechterhaltung beteiligt sind, sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Ein weiterer wichtiger Faktor bei vielen Krankheiten, insbesondere bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen, ist ER-Stress. MCS werden von vielen anderen Arten von Stress beeinflusst [85,275], und daher dürfte sich dies als wichtiger Faktor bei der Krankheit erweisen. Weitere Arbeiten sind erforderlich, um das Zusammenspiel zwischen ER-Morphologie und ER-Stress vollständig zu erforschen. Zusammenhänge zwischen übermäßigem ER-Stress, UPR-Aktivierung und dem Ausbruch von Krankheiten wurden kürzlich überprüft [276–278], werden hier jedoch nicht behandelt.

Proteine, die die ER-Morphologie regulieren, sind an vielen Krankheiten beteiligt, darunter auch an mehreren neurodegenerativen Erkrankungen (siehe [227] für eine ausgezeichnete, ausführliche Übersicht). Atlastine, eine Familie von Proteinen, die die Fusion von ER-Tubuli zum Netzwerk vermitteln [4,348], sind bekanntermaßen bei hereditärer spastischer Paraplegie (HSP) [285] und hereditärer sensorischer und autonomer Neuropathie (HSAN) mutiert [346,347].

REEPs und Protrudin, von denen bekannt ist, dass sie Regionen mit starker Membrankrümmung im ER stabilisieren [2,281], sind auch in einigen Formen von HSP mutiert [280,286], was darauf hindeutet, dass eine abnormale ER-Morphologie eine Rolle bei der Krankheit spielt. ER-späte Endosomen-/Lysosomen-MCSs kommen häufig in Neuronen vor [70] und sind von entscheidender Bedeutung, da sie häufig von krankheitsverursachenden Mutationen betroffen sind (Tabelle 1; [227]). Protrudin-Mutationen können die ER-Verteilung in Axonen aufgrund ihrer Wechselwirkungen mit Kinesin-1 und ihrer Rolle bei der Erzeugung beweglicher ER-Tubulus-später Endosomen-MCS beeinflussen [205].
Diese Funktion ist für eine effiziente Neuritenverlängerung von entscheidender Bedeutung [129,195,204,227]. Es ist denkbar, dass Mutationen in KIF5A diesen Signalweg beeinflussen. Die Störung der ER-endosomalen Wechselwirkungen wirkt sich auch auf die endosomale Sortierung aus und führt zu lysosomalen Defekten (Abschnitt 2.2.6 und 3.1.2). Dies steht häufig im Zusammenhang mit Krankheiten wie HSP und ALS (Tabelle 1), wo es durch Mutationen im Spastin verursacht werden kann , Strumpelin, REEP1 [177] und VAPB, wie an anderer Stelle in dieser Sonderausgabe beschrieben [291].

Mutationen in Proteinen, die die ER-Morphologie und -Dynamik regulieren, wurden auch mit Amyotropher Lateralsklerose (ALS), Alzheimer-Krankheit, Warburg-Mikrosyndrom und spinozerebellärer Ataxie Typ 2 in Verbindung gebracht.

Die Retikulone 3 und 4 sind bei der Alzheimer-Krankheit [336] bzw. ALS [299] mutiert. Retikulone regulieren die Krümmung der ER-Membran [2] und ihre Mutation bei ALS verändert die Verteilung von Chaperonproteinen innerhalb des ER [299] und wirkt sich daher wahrscheinlich negativ auf die ER-Funktion aus. Kürzlich hat Mookherjeeet al. entdeckten, dass die Proteinaggregation im Zytoplasma, ein häufiges Kennzeichen neurodegenerativer Erkrankungen, sowohl die Morphologie als auch die Dynamik des ER beeinflusst [359].

Es wurde festgestellt, dass Retikulon 4 an die zytoplasmatischen Aggregate bindet, was möglicherweise die Ursache für die beobachtete abnormale ER-Struktur ist. In Zellen mit Proteinaggregaten wurden weniger Dreiwegeverbindungen, eine langsamere Lumendynamik und eine beeinträchtigte Effizienz der Tubulifusion beobachtet.

Daher spielen morphologieregulierende Proteine ​​nicht nur eine Rolle bei der Entstehung der Krankheit, sondern können auch zelluläre Prozesse beeinflussen, wenn die Krankheit fortgeschritten ist.

Das Warburg-Mikro-Syndrom, eine seltene Erkrankung, die zu neurologischen Entwicklungsstörungen führt, kann durch Mutationen in Rab18 verursacht werden [29]. Rab18 ist an mehreren ER-bezogenen Prozessen beteiligt, einschließlich der Regulierung des ER-Lipidtröpfchen-MCS, an dem der NRZ-Komplex und SNARE-Proteine ​​beteiligt sind [343,360] (jedoch nicht unter allen Bedingungen [8]), und der Aufrechterhaltung einer normalen ER-Morphologie [8]. Wie in Abschnitt 3.1.1 beschrieben, wurde kürzlich auch gezeigt, dass Rab18 über seine Wechselwirkung mit Kinektin den anterograden Transport von ER-Tubuli fördert.-1 [198] Rab18 [8].

Ein ähnlicher Zusammenhang zwischen morphologieregulierenden Proteinen, ER-Dynamik und Krankheit wird bei Ataxin-2 bei spinozerebellärer Ataxie Typ 2 (SCA2) beobachtet. Es ist bekannt, dass Mutationen in Ataxin-2 SCA2 verursachen [350]. Der Abbau von Ataxin-2 erhöhte den Anteil der Blätter im ER-Netzwerk und behinderte sowohl die tubuläre als auch die lumenale Dynamik [28]. Die unidirektionale Translokation von Tubuli über große Entfernungen wurde verringert und FRAP-Experimente zeigten, dass der Transport von Lumenkomponenten in Abwesenheit von Ataxin viel langsamer war-2 [28].

Mutationen in Rab18 und Ataxin-2, Proteinen, von denen bekannt ist, dass sie eine Rolle bei der Erweiterung der ER-Tubuli spielen, verursachen beide Defekte in der tubulären Morphologie und Dynamik. Neben membranformenden Proteinen und Proteinen, die an ER-späten Endosomen/Lysosom-MCSs beteiligt sind, gibt es noch eine weitere Mutation Die wahrscheinliche Ursache für Krankheiten ist die Fehlkommunikation zwischen ER und Mitochondrien. ER-Mitochondrien MCS sind wichtige Orte des Ca2+-Ionentransfers [275]. Eine beeinträchtigte Calciumhomöostase wurde erstmals 1994 von Khachaturian als mögliche Ursache neurodegenerativer Erkrankungen vorgeschlagen [361].

Seitdem sind Mutationen in vielen Proteinen, die MCS der ER-Mitochondrien regulieren, mit menschlichen Krankheiten verbunden. Es wurden Mutationen in sechs Proteinen gefunden, die entweder für die Bildung von ER-mitochondrialen MCSs bei der Parkinson-Krankheit rekrutiert werden oder an deren Bildung beteiligt sind: Miro1 [318], Parkin [321], DJ-1 [323], -synuclein [325],PINK1 [327] und LRRK2 [329]. Es wurde festgestellt, dass diese Mutationen alle den Calciumionentransfer zwischen den Organellen verändern, die ER-mitochondriale MCS stören oder beides (siehe Tabelle 1). Es ist wichtig zu beachten, dass Miro1 auch Kinesin-1 in die Mitochondrien rekrutiert und dass KIF5A-Mutationen nachweislich die mitochondriale Motilität beeinflussen [362]. Bei der Alzheimer-Krankheit stören Mutationen in Presenilinen auch die Calciumionenhomöostase [335].

In diesem Fall ist jedoch die Funktion der Ryanodinrezeptoren (RyR) und der Inositol-1,4-5-triphosphatrezeptoren (IP3R) fehlreguliert und nicht die MCS [333,334,363]. Die Charcot-Marie-Tooth-Krankheit (CMT) wurde auch mit Mutationen in MCS-bildenden Proteinen der ER-Mitochondrien in Verbindung gebracht [303,306], obwohl kein Zusammenhang zwischen CMT und der Kalziumdynamik gefunden wurde.

Die Fehlregulation der Membrankontaktstellen zwischen ER und Mitochondrien wurde auch mit anderen nicht neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Eine beeinträchtigte Insulinsignalisierung, ein Kennzeichen von Diabetes, wird in Zellen mit Mutationen in Mitofusin 2 [308,309] und im VDAC-1/grp75/IP3R-1 Ca2+-Transferkomplex [310] beobachtet Davon binden ER und Mitochondrien an MCSs.

Darüber hinaus sind viele Proteine ​​an der ER-Mitochondrien-Schnittstelle an verschiedenen Krebsarten beteiligt (Übersicht in [345]). Eine abnormale mitochondriale Spaltung bei ER-ER-mitochondrialen MCS aufgrund von Mutationen im Dynamin-verwandten Protein 1 führt ebenfalls zu einer Enzephalopathie [340]. Darüber hinaus wurden ER-mitochondriale MCS über Mutationen im Sigma-1-Rezeptor mit ALS in Verbindung gebracht [300], der an der Ca2+-Homöostase bei MCS beteiligt ist. Diese MCS wurden in mutierten Zellen zerstört [302]. ALS-Mutationen wurden auch mit einer veränderten Ca2+-Dynamik an ER-mitochondrialen MCSs in Verbindung gebracht. Die mutierte ALS-Form von VAPB führt zu einem veränderten MCS mit dem äußeren Mitochondrienmembranprotein PTPIP51, was die Ca2+-Aufnahme an diesen MCSs stört [296].

Viele andere ALS-Mutationen wirken sich auf ER-Mitochondrien-Kontakte aus, beispielsweise die bei VAPB (siehe Übersichten von Chen et al. und Borgese et al. in dieser Ausgabe [275,291]). An der intrazellulären Calciumhomöostase sind auch MCSs zwischen dem ER und der Plasmamembran beteiligt. Bei Erschöpfung der ER-Kalziumspeicher wird extrazelluläres Ca2+ über SOCE über die Plasmamembran in das ER am MCS übertragen.

Das ER-residente Protein STIM1 und das Plasmamembran-residente Protein Orai1 bilden einen Komplex, der SOCE erleichtert (siehe Abschnitt 2.2.4). Es ist bekannt, dass Mutationen in einem oder beiden dieser Proteine ​​eine tubuläre Aggregatmyopathie (TAM) und die damit verbundene Erkrankung Stormorken-Syndrom über eine Dysregulation der Kalziumhomöostase verursachen [311–315]. Da die STIM1-Bindung an EB-Proteine ​​TACs erzeugt, wird es interessant sein, die Auswirkungen dieser Mutationen auf die TAC-basierte Erweiterung der ER-Tubuli zu bestimmen. Pathogene Infektionen stehen auch mit ER-verwandten Proteinen in Zusammenhang.

Krankheitserreger kapern das ER in der Wirtszelle, um ihre Replikation voranzutreiben (Übersicht in [364,365]). Für mehrere dieser Krankheitserreger wurden Proteine ​​entdeckt, die an ER-residente Proteine ​​binden und so MCS bilden. Diese Stellen sind für die Replikation von Krankheitserregern von entscheidender Bedeutung.

Zu den bekannten ER-interagierenden Krankheitserregern gehören Legionella pneumophila [352], das Brommosaikvirus (BMV) [356], das unbehüllte Polyomavirus SV40 [206], das Enterovirus 71 [357], Flaviviren wie das Zika-Virus [358] und Chlamydia trachomatis. Retikulone werden von Legionella pneumophila über die Bindung von Ceg9 [352], BMV über das virale Protein 1a [356] und Enterovirus 71 über das Enterovirus-Protein 2C [357] angegriffen.

In allen drei Fällen wird die Pathogenreplikation durch die Bindung von Retikulonen gefördert [351,356,357]. Legionella pneumophila interagiert auch mit Atlastinen [352], um die Replikation zu fördern [351], ebenso wie die Mitglieder der Flavivirus-Familie: Dengue-Virus, Zika-Virus und West-Nil-Virus [358]. Chlamydia trachomatis-Proteine ​​binden an VAPA, VAPB [353] und CERT [354], um Membrankontaktstellen mit dem ER zu bilden.

Die Erschöpfung von CERT oder den VAP-Proteinen verringerte die bakterielle Replikation [354], was erneut zeigt, dass ER-Pathogen-MCS für die Pathogenreplikation von entscheidender Bedeutung sind. Interessanterweise wurde auch festgestellt, dass ER-Membran-formende Proteine ​​die Virusreplikation unterdrücken. Es wurde festgestellt, dass Reticulon 3 an das Nichtstrukturprotein 4B (NS4B) des Hepatitis-C-Virus bindet [366]. Die Selbstoligomerisierung von NS4B erleichtert die Virusreplikation [367].

Wenn jedoch Retikulon 3 gebunden ist, wird die Selbstoligomerisierung von NS4B verhindert und daher die Virusreplikation unterdrückt [366]. SV40 gelangt in das Zytoplasma, indem es mithilfe der ERAD-Maschinerie [368] die ER-Membran durchdringt, höchstwahrscheinlich in einem erweiterten perinukleären ERQC (Abschnitt 2.2.1), und es wurde vermutet, dass dies die Funktion von Kinesin-1 über die Bindung an B14 einschließt ER-lokalisiertes DNA-J-Domänen enthaltendes Membranprotein [206].

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Mutationen in einzelnen Proteinen katastrophale Auswirkungen auf die Morphologie, Dynamik und MCS des ER haben und zu klinischen Pathologien führen können. In vielen Fällen sind Morphologie, Dynamik und MCS eng miteinander verknüpft, wobei Mutationen, die sich auf eines dieser drei Merkmale auswirken, häufig Folgeeffekte für die anderen haben. Neuere Forschungen zu krankheitsverursachenden Mutationen beginnen, ER-Morphologie und -Dynamik als verwandte Themen zu betrachten, anstatt sie unabhängig voneinander zu betrachten.

Zukünftige Arbeiten in diesem Bereich werden wahrscheinlich Einblicke in die Beziehung zwischen Morphologie und Dynamik sowie in die Frage liefern, wie die ER-Dynamik an Krankheiten beteiligt ist, von denen bekannt ist, dass sie die Morphologie verändern.

5. Diskussion

Viele Proteine, die für die Regulierung der ER-Morphologie verantwortlich sind, wurden identifiziert und die Zusammenhänge zwischen Morphologie und Funktion werden jetzt klar. Wir fangen gerade erst an, die ER-Dynamik zu quantifizieren und zu verstehen, welche Auswirkungen die Dynamik auf die von der Organelle durchgeführten Prozesse haben kann.

Es wurde festgestellt, dass Mutationen in morphologieregulierenden Proteinen viele Krankheiten beim Menschen verursachen (Tabelle 1), und in vielen Fällen war die Struktur des ER abnormal, was darauf hindeutet, dass Morphologie, Dynamik und Funktion des ER eng miteinander verbunden sind. Die ER-Dynamik ist offensichtlich auch von entscheidender Bedeutung für den Aufbau und die Aufrechterhaltung der Organisation des ER und seiner vielen MCSs. Auch hier sind die beteiligten Proteine ​​bei Krankheiten häufig mutiert. Eine zentrale Herausforderung für die Zukunft besteht darin, die Rollen dieser Dynamiken zu definieren und den Beitrag verschiedener Arten von Motilität auseinanderzuhalten.

Dies erfordert eine üblicherweise verwendete Bildgebung mit schnellerer Bildrate, da sich hochbewegliche ER-Tubuli und potenziell interagierende Organellen mit Geschwindigkeiten von bis zu 5 µm/s bewegen und nicht zuverlässig erkannt werden können, wenn wie üblich alle 1,5–5 s ein Bild aufgenommen wird verwendet (z. B. [22,38,75,176,219]). Es ist auch wichtig zu beachten, dass die bevorzugte Zelllinie zur Untersuchung der ER-Dynamik, die Cos-7-Zelle, ein viel weniger dynamisches ER aufweist als andere Zelllinien [20].

Das Aufkommen der hochauflösenden Mikroskopie fixierter und lebender Zellen wird weiterhin zu einer Fülle neuer Erkenntnisse über die ER-Struktur und -Dynamik führen. Wir gehen davon aus, dass mit der jüngsten Veröffentlichung mehrerer Methoden zur Analyse und Quantifizierung der ER-Dynamik weitere Zusammenhänge zwischen fehlregulierter ER-Dynamik und Krankheit entdeckt werden. Wir hoffen, dass diese Entdeckungen zu einem besseren Verständnis der funktionellen Grundlagen der ER-Bewegung führen werden. Die Zukunft der ER-Dynamikforschung sieht rosig aus!
Autorenbeiträge: HTP und VA haben das Manuskript geschrieben. Alle Autoren haben die veröffentlichte Version des Manuskripts gelesen und ihr zugestimmt.

Finanzierung: HTP wurde von einem Ph.D. des Engineering and Physics Research Council finanziert. DTP-Stipendium, Stipendiennummer EP/N509565/1.

Erklärung des Institutional Review Board: Nicht zutreffend.

Einverständniserklärung: Nicht anwendbar.

Erklärung zur Datenverfügbarkeit: Nicht zutreffend.

Danksagungen: Diese Rezension hat ein äußerst komplexes Thema behandelt und wir möchten uns bei unseren Kollegen entschuldigen, deren Arbeit wir nicht einbeziehen konnten.
Interessenkonflikte: Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht. Die Geldgeber spielten keine Rolle bei der Erstellung des Manuskripts oder bei der Entscheidung, die Ergebnisse zu veröffentlichen.

Verweise

1. Valm, AM; Cohen, S.; Legant, WR; Melunis, J.; Hershberg, U.; Wait, E.; Cohen, AR; Davidson, MW; Betzig, E.; Lippincott-Schwartz, J. Anwendung von spektraler Bildgebung und Analyse auf Systemebene zur Aufdeckung des Organellen-Interaktoms. Nature 2017, 546, 162–167.[CrossRef] [PubMed]

2. Voeltz, GK; Prinz, WA; Shibata, Y.; Rist, JM; Rapoport, TA Eine Klasse von Membranproteinen, die das tubuläre Endoplasmareticulum formen. Zelle 2006, 124, 573–586. [CrossRef]

3. Hu, J.; Shibata, Y.; Voss, C.; Shemesh, T.; Li, Z.; Coughlin, M.; Kozlov, MM; Rapoport, TA; Prinz, WA Membranproteine ​​des endoplasmatischen Retikulums induzieren stark gekrümmte Tubuli. Science 2008, 319, 1247–1250. [CrossRef] [PubMed]

4. Hu, J.; Shibata, Y.; Zhu, PP; Voss, C.; Rismanchi, N.; Prinz, WA; Rapoport, TA; Blackstone, C. Eine Klasse von Dynamin-ähnlichen GTPasen, die an der Erzeugung des tubulären ER-Netzwerks beteiligt sind. Zelle 2009, 138, 549–561. [CrossRef]

5. Orso, G.; Pendin, D.; Liu, S.; Tosetto, J.; Moss, TJ; Faust, JE; Micaroni, M.; Egorova, A.; Martinuzzi, A.; McNew, JA; et al. Die homotypische Fusion von ER-Membranen erfordert die Dynamin-ähnliche GTPase Atlastin. Nature 2009, 460, 978–983. [CrossRef] 

6. Wang, S.; Tukachinsky, H.; Romano, FB; Rapoport, TA Kooperation der ER-formenden Proteine ​​Atlastin, Lunapark und Reticulons zur Erzeugung eines röhrenförmigen Membrannetzwerks. Elife 2016, 5, 1–29. [CrossRef]

7. Englisch, AR; Voeltz, GK Rab10 GTPase reguliert die ER-Dynamik und -Morphologie. Nat. Zellbiol. 2013, 15, 169–178.[CrossRef] [PubMed]

8. Gerondopoulos, A.; Bastos, RN; Yoshimura, SI; Anderson, R.; Carpanini, S.; Aligianis, I.; Handley, MT; Für eine normale ER-Struktur sind Barr, FA Rab18 und aRab18 GEF-Komplex erforderlich. J. Cell Biol. 2014, 205, 707–720. [CrossRef]

9. Chen, S.; Novick, P.; Ferro-Novick, S. Die ER-Netzwerkbildung erfordert ein Gleichgewicht der Dynamin-ähnlichen GTPase Sey1p und des Mitglieds der Lunapark-Familie Lnp1p. Nat. Zellbiol. 2012, 14, 707–716. [CrossRef]

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