一細胞におけるパルスを通じる分子時間共有

Jin Park;...;Michael B. Elowitz(2018.3, Cell System)[Molecular Time Sharing through Dynamic Pulsing in Single Cells]

理由

実習で使いそう

概要

細胞内では、特異制御因子が限られた主要な酵素資源量をとりあっている。元来、競争によって一定量の制御因子間の主要酵素分子の分割が起こる。しかしながら、代わりに異なる制御種は時間を共有し、もしくは主要な資源を順番に有効活用している。定量的タイムラプス顕微鏡を用いて、エネルギーストレス下での個々のbacillus subtilisにおけるシグマ因子活性ダイナミクスとRNAポリメラーゼの競争を解析した。複数の代替シグマ因子は確率的な1時間のパルスで活性化し、繰り返し起こった。Pairwise解析によって、2つのシグマが同時にパルスを出すことはほとんどなく、いくつかのペアは逆相関を持つことから、RNAP有効化が異なるシグマ因子間で交互になっていることが分かる。数理モデルによって、確率的な時間共有はパルス生成的なRNAPの活発な競争のシグマ因子の制御回路から生じうることが分かった。時間共有によって、集団内の細胞状態の分布を動的に調節するメカニズムが得られる。主要な分子要素は多くの他の系でも制限されているので、時間共有は制御の一般的なモードである可能性がある。

印象的な図

Fig.1 複数のシグマ因子のパルス

雑記

スマホが無いのはギリギリ耐えられるけど、音楽聞けないとみるみる間に弱る