methods-for-studying-mechanisms-action-antipsychotic-drugs

Methods for Studying the Mechanisms of Action of Antipsychotic Drugs in <em>Caenorhabditis elegans</em>

Caenorhabditis elegans is a simple genetic organism amenable to  large-scale forward and reverse genetic screens and chemical genetic screens. The C.  ...

Harvard Medical School

McLean Hospital

Lissencephaly &#x75BE;&#x75C5;&#x57FA;&#x56E0; LIS 1 &#x5728;&#x4EBA;&#x7C7B;&#x4E2D;&#x7684;&#x5220;&#x9664;&#x64CD;&#x4F5C;&#x4F1A;&#x5BFC;&#x81F4;&#x8111;&#x76AE;&#x5C42;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x663E;&#x8457;&#x51CF;&#x5C11;&#x4E0E;&#x5173;&#x8054;&#x7684;&#x6781;&#x7AEF;&#x89E3;&#x4F53;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x663E;&#x793A;&#x8BE5;&#x5220;&#x9664;&#x6216; RNA &#x5E72;&#x6270; (RNAi) &#x79C0;&#x4E3D;&#x9690;&#x6746;&#x7EBF;&#x866B; lis-1 &#x7ED3;&#x679C;&#x51CF;&#x5C11;&#x4E86;&#x751F;&#x6B96;&#x539F;&#x5B50;&#x6838;&#x548C;&#x5BFC;&#x81F4;&#x5404;&#x79CD;&#x5404;&#x6837;&#x7684;&#x6574;&#x4E2A;&#x53D1;&#x5C55;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; &#x53D1;&#x5C55;&#x548C;&#x795E;&#x7ECF;&#x7F3A;&#x9677;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x751F;&#x6B96;&#x7F3A;&#x9677;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x8868;&#x660E;&#x5728;&#x539F;&#x5B50;&#x6838;&#x6570;&#x6E90;&#x4E8E;&#x529F;&#x80FD;&#x5931;&#x8C03;&#x6709;&#x4E1D;&#x5206;&#x88C2;&#x952D;&#x9020;&#x6210;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5468;&#x671F;&#x902E;&#x6355;&#x5E76;&#x6700;&#x7EC8;&#x51CF;&#x5C11;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x6027;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6B7B;&#x4EA1; (&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;)&#x3002;&#x5220;&#x9664;&#x4E3B;&#x8F74;&#x68C0;&#x67E5;&#x7AD9;&#x57FA;&#x56E0;&#x4E2D;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x677F;-1 &#x5757; lis-1 (lf)-&#x8BF1;&#x5BFC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5468;&#x671F;&#x902E;&#x6355;&#x548C;&#x751F;&#x6B96;&#x51CB;&#x4EA1;&#xFF0C;&#x653E;&#x7F6E;&#x4E3B;&#x8F74;&#x68C0;&#x67E5;&#x7AD9;&#x901A;&#x8DEF;&#x4E0A;&#x6E38;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x6027;&#x7684;&#x6B7B;&#x4EA1;&#x901A;&#x8DEF;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x53EF;&#x80FD;&#x6709;&#x52A9;&#x4E8E;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7A00;&#x758F;&#x7684; lissencephaly &#x75C5;&#x7406;&#x3002;

&#x4ECE;&#x6709;&#x4E1D;&#x5206;&#x88C2;&#x707E;&#x96BE;&#x5411;&#x79C0;&#x4E3D;&#x9690;&#x6746;&#x7EBF;&#x866B; lis-1 &#x7A81;&#x53D8;&#x4F53;&#x80DA;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6B7B;&#x4EA1;&#x7684;&#x8FDB;&#x5C55;&#x8981;&#x6C42;&#x4E3B;&#x8F74;&#x7684;&#x68C0;&#x67E5;&#x70B9;&#x3002;

Deletion of the lissencephaly disease gene LIS-1 in humans causes an extreme disorganization of the brain associated with significant reduction in cortical neurons. Here we show that deletion or RNA interference (RNAi) of Caenorhabditis elegans lis-1 results in a reduction in germline nuclei and causes a variety of cellular, developmental, and neurological defects throughout development. Our analysis of the germline defects suggests that the reduction in nuclei number stems from dysfunctional mitotic spindles resulting in cell cycle arrest and eventually programmed cell death (apoptosis). Deletion of the spindle checkpoint gene mdf-1 blocks lis-1(lf)-induced cell cycle arrest and germline apoptosis, placing the spindle checkpoint pathway upstream of the programmed cell death pathway. These results suggest that apoptosis may contribute to the cell-sparse pathology of lissencephaly.

Progression from mitotic catastrophe to germ cell death in Caenorhabditis elegans lis-1 mutants requires the spindle checkpoint.

Suppression de la g&#xE8;ne de la maladie lissenc&#xE9;phalie LIS-1 chez l&#x26;#39;homme provoque une d&#xE9;sorganisation extr&#xEA;me du cerveau associ&#xE9;e &#xE0; une r&#xE9;duction significative dans les neurones corticaux. Ici, nous montrons que la suppression ou de l&#x26;#39;ARN interf&#xE9;rence (ARNi) de Caenorhabditis elegans lis-1 entra&#xEE;ne une r&#xE9;duction dans les noyaux lign&#xE9;e germinale et provoque une vari&#xE9;t&#xE9; de cellulaires, des anomalies du d&#xE9;veloppement, et au cours du d&#xE9;veloppement neurologique. Notre analyse de la lign&#xE9;e germinale d&#xE9;fauts sugg&#xE8;re que la r&#xE9;duction du nombre des noyaux provient mitotique dysfonctionnel broches ayant entra&#xEE;n&#xE9; un arr&#xEA;t du cycle cellulaire et la mort cellulaire &#xE9;ventuellement programm&#xE9;e (apoptose). D&#xE9;l&#xE9;tion du g&#xE8;ne de point de contr&#xF4;le de broche mdf-1 blocs lys-1 (If) induite arr&#xEA;t du cycle cellulaire ou l&#x26;#39;apoptose germinale, pla&#xE7;ant la voie de point de contr&#xF4;le de broche en amont de la voie de mort cellulaire programm&#xE9;e. Ces r&#xE9;sultats sugg&#xE8;rent que l&#x26;#39;apoptose peut contribuer &#xE0; la pathologie cellulaire clairsem&#xE9;e de lissenc&#xE9;phalie.

Progression de la catastrophe mitotique &#xE0; la mort des cellules germinales chez Caenorhabditis elegans mutants Lis-1 N&#xE9;cessite du checkpoint du fuseau

L&ouml;schung der Lissenzephalie-Krankheit-gen LIS-1 beim Menschen verursacht eine extreme Desorganisation mit deutlichen R&uuml;ckgang kortikale Neuronen in Verbindung stehen. Hier zeigen wir die L&ouml;schung oder RNA-Interferenz (RNAi) von Caenorhabditis Elegans Lis-1 f&uuml;hrt zu einer Reduzierung in Germline Kernen und verursacht eine Vielzahl von zellul&auml;ren, Entwicklungsst&ouml;rungen und neurologische Defekte in der gesamten Entwicklung. Unsere Analyse der Keimbahn Fehler legt nahe, dass die Verringerung der Kerne Zahl ergibt sich aus dysfunktionalen mitotischen Spindeln, resultierend in Zellzyklus-Arrest und schlie&szlig;lich Zelltod (Apoptose programmierten). L&ouml;schung der Spindel Pr&uuml;fpunkt gen Mdf-1 blockiert Lis-1 (lf)-induzierten Zellzyklus Verhaftung und Keimbahn Apoptosis, Platzierung des Spindel Pr&uuml;fpunkt Weges stromaufw&auml;rts von der programmierten Zelle Tod Weg. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Apoptose der Zelle mit geringer Dichte Pathologie der Lissenzephalie bedingen k&ouml;nnen.

Weiterentwicklung von mitotischen Katastrophe zum Keim Zelltod in Caenorhabditis Elegans Lis-1 Mutanten erfordert der Spindel-Checkpoint.

Delezione del gene malattia lissencefalia LIS-1 nell&#39;uomo provoca una disorganizzazione estrema del cervello associato a significativa riduzione dei neuroni corticali. Qui mostriamo che interferenza del RNA (RNAi) o cancellazione di Caenorhabditis elegans lis-1 si traduce in una riduzione in linea germinale nuclei e provoca una variet&agrave; di difetti cellulari, dello sviluppo e neurologici durante lo sviluppo. La nostra analisi dei difetti germinale suggeriscono che la riduzione in fusti numeri di nuclei disfunzionali fusi mitotici con conseguente arresto del ciclo cellulare e infine morte programmata delle cellule (apoptosi). Eliminazione del mandrino checkpoint gene mdf-1 blocchi lis-1 (lf)-induced apoptosis arresto e germinali ciclo cellulare, ponendo il mandrino checkpoint pathway a monte del percorso di morte cellulare programmata. Questi risultati suggeriscono che il apoptosis pu&ograve; contribuire alla patologia delle cellule sparsa di lissencefalia.

Progressione da catastrofe mitotica alla morte delle cellule germinali in Caenorhabditis elegans lis-1 mutanti richiede il checkpoint del mandrino.

&#x30D2;&#x30C8;&#x306E;&#x6ED1;&#x8133;&#x75C7;&#x306E;&#x75C5;&#x6C17;&#x306E;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;LIS-1&#x306E;&#x6B20;&#x5931;&#x306F;&#x3001;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x5927;&#x5E45;&#x306A;&#x524A;&#x6E1B;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x8133;&#x306E;&#x6975;&#x7AEF;&#x306A;&#x6DF7;&#x4E71;&#x3092;&#x5F15;&#x304D;&#x8D77;&#x3053;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x6B20;&#x5931;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x751F;&#x6B96;&#x7D30;&#x80DE;&#x6838;&#x306E;&#x524A;&#x6E1B;&#x306B;&#x7DDA;&#x866B;&#xFF08;Caenorhabditis elegans&#xFF09;LIS-1&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306E;RNA&#x5E72;&#x6E09;&#xFF08;RNAi&#xFF09;&#x3092;&#x8868;&#x793A;&#x3057;&#x3001;&#x958B;&#x767A;&#x5168;&#x4F53;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x767A;&#x9054;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x795E;&#x7D4C;&#x5B66;&#x7684;&#x6B20;&#x9665;&#x306E;&#x69D8;&#x3005;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x751F;&#x6B96;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6B20;&#x9665;&#x306E;&#x5206;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x6838;&#x6570;&#x306E;&#x6E1B;&#x5C11;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x5468;&#x671F;&#x306E;&#x505C;&#x6B62;&#x3001;&#x6700;&#x7D42;&#x7684;&#x306B;&#x306F;&#x30D7;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#x7D30;&#x80DE;&#x6B7B;&#xFF08;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#xFF09;&#x3092;&#x751F;&#x3058;&#x308B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x4E0D;&#x5168;&#x306E;&#x6709;&#x7CF8;&#x5206;&#x88C2;&#x7D21;&#x9318;&#x4F53;&#x306B;&#x7531;&#x6765;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x30D7;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#x7D30;&#x80DE;&#x6B7B;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x306E;&#x4E0A;&#x6D41;&#x306B;&#x7D21;&#x9318;&#x4F53;&#x30C1;&#x30A7;&#x30C3;&#x30AF;&#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x3092;&#x914D;&#x7F6E;&#x3057;&#x3001;&#x30B9;&#x30D4;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EB;&#x30C1;&#x30A7;&#x30C3;&#x30AF;&#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;MDF-1&#x30D6;&#x30ED;&#x30C3;&#x30AF;LIS-1&#xFF08;LF&#xFF09;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x8A98;&#x767A;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x5468;&#x671F;&#x306E;&#x505C;&#x6B62;&#x3068;&#x751F;&#x6B96;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x306E;&#x6B20;&#x5931;&#x3001;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x304C;&#x6ED1;&#x8133;&#x75C7;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x30B9;&#x30D1;&#x30FC;&#x30B9;&#x75C5;&#x7406;&#x5B66;&#x306B;&#x8CA2;&#x732E;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x306A;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;

&#x6709;&#x7CF8;&#x5206;&#x88C2;&#x7834;&#x5C40;&#x304B;&#x3089;&#x7DDA;&#x866B;&#xFF08;Caenorhabditis elegans&#xFF09;LIS-1&#x5909;&#x7570;&#x4F53;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x751F;&#x6B96;&#x7D30;&#x80DE;&#x6B7B;&#x3078;&#x306E;&#x9032;&#x884C;&#x306F;&#x3001;&#x7D21;&#x9318;&#x4F53;&#x30C1;&#x30A7;&#x30C3;&#x30AF;&#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#x304C;&#x5FC5;&#x8981;&#x3067;&#x3059;

&#xC778;&#xAC04;&#xC5D0;&#xC11C; lissencephaly &#xC9C8;&#xBCD1; &#xC720;&#xC804;&#xC790; LIS 1&#xC758; &#xC0AD;&#xC81C; &#xD558;&#xBA74; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xB73B;&#xAE4A;&#xC740; &#xAC10;&#xC18C;&#xC640; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xB450;&#xB1CC;&#xC758; &#xADF9;&#xB2E8;&#xC801;&#xC778; &#xD574;&#xCCB4;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; Caenorhabditis elegans lis 1 &#xBC88;&#xC9F8; &#xD575;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xAC10;&#xC18C;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xACB0;&#xACFC; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC140;&#xB8F0;&#xB7EC;, &#xBC1C;&#xB2EC;, &#xBC0F; &#xC2E0;&#xACBD; &#xACB0;&#xD568; &#xBC1C;&#xC0DD;&#xC758; &#xD574;&#xB2F9; &#xC0AD;&#xC81C; &#xB610;&#xB294; RNA &#xAC04;&#xC12D; (RNAi)&#xB97C; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBC88;&#xC9F8; &#xACB0;&#xD568;&#xC758; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xC138;&#xD3EC; &#xC8FC;&#xAE30; &#xAC80;&#xAC70;&#xC640; &#xACB0;&#xAD6D; &#xC5ED; &#xAE30;&#xB2A5; mitotic &#xC2A4;&#xD540; &#xB4E4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD575; &#xC22B;&#xC790; &#xC904;&#xAE30;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC10;&#xC18C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC8FD;&#xC74C; (apoptosis) &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xC81C;&#xC548; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2A4;&#xD540; &#xB4E4; &#xCCB4;&#xD06C; &#xD3EC;&#xC778;&#xD2B8; &#xC9C4; mdf 1&#xC758; &#xC0AD;&#xC81C; &#xCC28;&#xB2E8; lis-1 (lf)-&#xC720;&#xB3C4; &#xB41C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC8FC;&#xAE30; &#xAC80;&#xAC70;&#xC640; &#xBC88;&#xC9F8; apoptosis, &#xC2A4;&#xD540; &#xB4E4; &#xAC80;&#xC0AC;&#xC810; &#xD1B5;&#xB85C; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xB41C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC8FD;&#xC74C; &#xD1B5;&#xB85C;&#xC758; &#xC0C1;&#xB958;&#xB97C; &#xBC30;&#xCE58; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xACB0;&#xACFC; apoptosis lissencephaly&#xC758; &#xC140; &#xC2A4;&#xD30C;&#xC2A4; &#xBCD1; &#xB9AC;&#xB97C; &#xAE30;&#xC5EC;&#xD560; &#xC218; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Mitotic &#xC7AC;&#xC559;&#xC758; &#xC9C4;&#xD589; Caenorhabditis elegans lis 1 &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774;&#xC5D0; &#xC138;&#xADE0; &#xC138;&#xD3EC; &#xC8FD;&#xC74C; &#xC2A4;&#xD540; &#xB4E4; &#xCCB4;&#xD06C; &#xD3EC;&#xC778;&#xD2B8;&#xAC00; &#xD544;&#xC694;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Supresi&#xF3;n del gen de la enfermedad lisencefalia LIS-1 en los humanos causa una desorganizaci&#xF3;n extrema del cerebro asociada con una reducci&#xF3;n significativa en las neuronas corticales. Aqu&#xED; nos muestran que la supresi&#xF3;n o el ARN de interferencia (RNAi) de Caenorhabditis elegans lis-1 resulta en una reducci&#xF3;n en los n&#xFA;cleos de la l&#xED;nea germinal y causa una variedad de defectos celulares, de desarrollo y neurol&#xF3;gicos en todo el desarrollo. El an&#xE1;lisis de la l&#xED;nea germinal defectos sugiere que la reducci&#xF3;n en el n&#xFA;mero se deriva de los n&#xFA;cleos mit&#xF3;tico disfuncional husillos resultante en la detenci&#xF3;n del ciclo celular y finalmente la muerte celular programada (apoptosis). La deleci&#xF3;n del gen puesto de control del husillo MDF-1 bloquea lis-1 (Si) inducida por la detenci&#xF3;n del ciclo celular y la apoptosis de l&#xED;nea germinal, la colocaci&#xF3;n de la v&#xED;a de punto de control aguas arriba del eje de la v&#xED;a de muerte celular programada. Estos resultados sugieren que la apoptosis puede contribuir a la patolog&#xED;a de c&#xE9;lulas dispersas de lisencefalia.

La progresi&#xF3;n de la cat&#xE1;strofe mit&#xF3;tica de la muerte de c&#xE9;lulas germinales en Caenorhabditis elegans mutantes Lis-1 requiere el puesto de control del eje

Clozapine has superior and unique effects as an antipsychotic agent, but the mediators of these effects are not known. We studied behavioral and developmental effects of clozapine in Caenorhabditis elegans, as a model system to identify previously undiscovered mechanisms of drug action. Clozapine induced early larval arrest, a phenotype that was also seen with the clozapine metabolite N-desmethyl clozapine but not with any other typical or atypical antipsychotic drug tested. Mutations in the insulin receptor/daf-2 and phosphatidyl inositol 3-kinase (PI3K)/age-1 suppressed clozapine-induced larval arrest, suggesting that clozapine may activate the insulin-signaling pathway. Consistent with this notion, clozapine also increased the expression of an age-1::GFP reporter. Activation of the insulin-signaling pathway leads to cytoplasmic localization of the fork head transcription factor FOXO/daf-16. Clozapine produced cytoplasmic localization of DAF-16::GFP in arrested L1 larvae, in contrast to stressors such as starvation or high temperature, which produce nuclear localization of DAF-16::GFP in arrested L1 larvae. Clozapine also inhibited pharyngeal pumping in C. elegans, an effect that may contribute to, but did not explain, clozapine-induced larval arrest. Our findings demonstrate a drug-specific interaction between clozapine and the PI3K/insulin-signaling pathway in C. elegans. As this pathway is conserved across species, the results may have implications for understanding the unique effects of clozapine in humans.

Clozapine interaction with phosphatidyl inositol 3-kinase (PI3K)/insulin-signaling pathway in Caenorhabditis elegans.

&#x79C0;&#x4E3D;&#x9690;&#x6746;&#x7EBF;&#x866B;&#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D28;&#x808C;&#x529F;&#x80FD;&#x5206;&#x6790;&#x8868;&#x660E;&#xFF0C;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x4E3A;&#x6B64;&#x8D1F;&#x7ED3;&#x675F;&#x6307;&#x793A;&#x9A6C;&#x8FBE;&#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;&#x808C;&#x8FD0;&#x8F93;&#x5404;&#x79CD;&#x8D27;&#x7269;&#x8FD0;&#x8F93;&#x81F3;&#x4E0D;&#x540C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x4F4D;&#x7F6E;&#xFF0C;&#x5E76;&#x56E0;&#x6B64;&#x8D27;&#x7269;&#x9009;&#x62E9;&#x4E0E;&#x76EE;&#x6807;&#x53EF;&#x80FD;&#x53D7;&#x8F85;&#x52A9;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x3002;LIS 1 &#x5FAE;&#x7BA1;&#x76F8;&#x5173;&#x86CB;&#x767D;&#x548C;&#x808C;&#x8FDB;&#x884C;&#x4EA4;&#x4E92;&#xFF0C;&#x4F46;&#x8FD9;&#x79CD;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x7684;&#x6027;&#x8D28;&#x4ECD;&#x7136;&#x77E5;&#x4E4B;&#x751A;&#x5C11;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x663E;&#x793A; LIS-1 &#x548C;&#x808C;&#x91CD;&#x94FE;&#x68A6; 1 &#x4E5F;&#x662F;&#x5B8C;&#x6574;&#x7684;&#x7EBF;&#x866B;&#x4E2D;&#x7684;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x9AA8;&#x67B6;&#x7684;&#x5FC5;&#x8981;&#x6761;&#x4EF6;&#x3002;&#x867D;&#x7136; dhc-1(or195ts) &#x548C; lis 1 &#x529F;&#x80FD;&#x635F;&#x5931;&#x7684;&#x5E72;&#x6270;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x9AA8;&#x67B6;&#x548C;&#x751F;&#x4EA7;&#x80DA;&#x80CE;&#x7684;&#x6740;&#x4F24;&#x529B;&#xFF0C;&#x53CC;&#x7A81;&#x53D8;&#x6291;&#x5236;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7F3A;&#x9677;&#x3002;&#x6709;&#x9488;&#x5BF9;&#x6027;&#x7684; RNA &#x5E72;&#x6270;&#x5C4F;&#x5E55;&#x663E;&#x793A;&#x5176;&#x4ED6;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x76D1;&#x7BA1;&#x673A;&#x6784;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x5C01;&#x9876;&#x86CB;&#x767D;&#x57FA;&#x56E0;&#x548C; prefoldin &#x4E9A;&#x57FA;&#x57FA;&#x56E0;&#x7684;&#x6572;&#x3001; &#x53D6;&#x6D88;&#x68A6;-1 (or195ts)-&#x81F4;&#x6740;&#x4F24;&#x529B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x91CA;&#x653E;&#x6216;&#x642C;&#x8FC1;&#x7684;&#x590D;&#x6742;&#x7684;&#x7A81;&#x53D8;&#x4F53;&#x808C;&#x4ECB;&#x5BFC;&#x6B64;&#x5236;&#x6B62;&#x68A6;-1 (or195ts)-&#x8BF1;&#x5BFC;&#x578B;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x663E;&#x793A;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x9AA8;&#x67B6;&#x548C;&#x808C;&#x6D3B;&#x52A8;&#x610F;&#x5916;&#x76F4;&#x63A5;&#x6216;&#x95F4;&#x63A5;&#x7684;&#x4E92;&#x52A8;&#x3002;

&#x808C;&#x52A8;&#x86CB;&#x767D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x9AA8;&#x67B6;&#x7684;&#x76D1;&#x7BA1;&#x673A;&#x6784;&#x8FDB;&#x884C;&#x8C03;&#x89E3;&#x79C0;&#x4E3D;&#x9690;&#x6746;&#x7EBF;&#x866B;&#x68A6;-1 &#x7A81;&#x53D8;&#x4F53;&#x7684;&#x6740;&#x4F24;&#x529B;&#x3002;

Functional analysis of cytoplasmic dynein in Caenorhabditis elegans has revealed a wide range of cellular functions for this minus-end-directed motor protein. Dynein transports a variety of cargos to diverse cellular locations, and thus cargo selection and destination are likely regulated by accessory proteins. The microtubule-associated proteins LIS-1 and dynein interact, but the nature of this interaction remains poorly understood. Here we show that both LIS-1 and the dynein heavy-chain DHC-1 are required for integrity of the actin cytoskeleton in C. elegans. Although both dhc-1(or195ts) and lis-1 loss-of-function disrupt the actin cytoskeleton and produce embryonic lethality, a double mutant suppresses these defects. A targeted RNA interference screen revealed that knockdown of other actin regulators, including actin-capping protein genes and prefoldin subunit genes, suppresses dhc-1(or195ts)-induced lethality. We propose that release or relocation of the mutant dynein complex mediates this suppression of dhc-1(or195ts)-induced phenotypes. These results reveal an unexpected direct or indirect interaction between the actin cytoskeleton and dynein activity.

Regulators of the actin cytoskeleton mediate lethality in a Caenorhabditis elegans dhc-1 mutant.

L&#x26;#39;analyse fonctionnelle de la dyn&#xE9;ine cytoplasmique chez Caenorhabditis elegans a r&#xE9;v&#xE9;l&#xE9; un large &#xE9;ventail de fonctions cellulaires pour cette prot&#xE9;ine moteur moins-end-dirig&#xE9;e. Dynein transporte une vari&#xE9;t&#xE9; de cargaisons &#xE0; divers endroits cellulaires, et la s&#xE9;lection du fret ainsi et de destination sont susceptibles r&#xE9;gul&#xE9; par des prot&#xE9;ines accessoires. Les prot&#xE9;ines associ&#xE9;es aux microtubules LIS-1 et la dyn&#xE9;ine interagissent, mais la nature de cette interaction est encore mal comprise. Ici, nous montrons que les deux LIS-1 et la cha&#xEE;ne lourde de dyn&#xE9;ine DHC-1 sont n&#xE9;cessaires pour l&#x26;#39;int&#xE9;grit&#xE9; du cytosquelette d&#x26;#39;actine chez C. elegans. Bien que les deux DHC-1 (or195ts) et lis-1 perte de fonction de perturber le cytosquelette d&#x26;#39;actine et de produire une l&#xE9;talit&#xE9; embryonnaire, un double mutant supprime ces d&#xE9;fauts. Un &#xE9;cran d&#x26;#39;interf&#xE9;rence ARN cibl&#xE9;e a r&#xE9;v&#xE9;l&#xE9; que knockdown des r&#xE9;gulateurs d&#x26;#39;actine d&#x26;#39;autres, y compris d&#x26;#39;actine de plafonnement des g&#xE8;nes sous-unit&#xE9;s prot&#xE9;iques des g&#xE8;nes et prefoldin, supprime DHC-1 (or195ts) induite par la l&#xE9;talit&#xE9;. Nous proposons que la lib&#xE9;ration ou la relocalisation de jouer les m&#xE9;diateurs dyn&#xE9;ine mutantes complexes de cette suppression de DHC-1 (or195ts) induites par les ph&#xE9;notypes. Ces r&#xE9;sultats r&#xE9;v&#xE8;lent une interaction inattendue directe ou indirecte entre le cytosquelette d&#x26;#39;actine et de l&#x26;#39;activit&#xE9; dyn&#xE9;ine.

Les r&#xE9;gulateurs du cytosquelette d&#x26;#39;actine m&#xE9;diation l&#xE9;talit&#xE9; dans un Caenorhabditis elegans DHC-1 Mutant

Funktionsanalyse von cytoplasmatische Dynein in Caenorhabditis Elegans hat eine Vielzahl von zellul&auml;ren Funktionen f&uuml;r dieses unter der Regie von Minus-Ende motor Protein ergeben. Dynein transportiert eine Vielzahl der Ladungen zu verschiedenen zellul&auml;ren Orten, und somit sind Fracht-Auswahl und das Ziel wahrscheinlich durch Zubeh&ouml;r Proteine geregelt. Die Microtubule-assoziierte Proteine LIS-1 und Dynein interagieren, aber die Natur dieser Interaktion bleibt weitgehend unverstanden. Hier zeigen wir, dass LIS-1 sowohl die Dynein schwere Kette DHC-1 f&uuml;r die Integrit&auml;t des Aktin-Zytoskeletts in C. Elegans erforderlich. Obwohl sowohl die dhc-1(or195ts) als auch die Lis-1 Verlustfunktion das Aktin-Zytoskelett st&ouml;ren und embryonale T&ouml;dlichkeit zu produzieren, unterdr&uuml;ckt eine doppelte mutierte dieser M&auml;ngel. Ein gezielter RNA-Interferenz-Bildschirm offenbart, dass Niederschlag von anderen Aktin-Regulatoren, einschlie&szlig;lich Aktin-capping Protein-Gene und Prefoldin Untereinheit Gene, unterdr&uuml;ckt die Dhc-1 (or195ts)-induzierte Letalit&auml;t. Wir schlagen vor, die Ver&ouml;ffentlichung oder Verlagerung von der mutant Dynein komplexe diese Unterdr&uuml;ckung der Dhc-1 (or195ts vermittelt)-induzierte Ph&auml;notypen. Diese Ergebnisse zeigen eine unerwartete direkte oder indirekte Interaktion zwischen der Aktin-Zytoskelett und Dynein-Aktivit&auml;t.

Regulatoren des Aktin-Zytoskeletts vermitteln Letalit&auml;t in einen Fadenwurm Caenorhabditis Elegans Dhc-1 Mutant.

Analisi funzionale della dineina citoplasmatica in Caenorhabditis elegans ha rivelato una vasta gamma di funzioni cellulari per questa proteina motore meno-fine-diretto. Dineina trasporta una variet&agrave; di carichi per diverse localit&agrave; cellulare, e cos&igrave; la destinazione e selezione carico probabilmente sono regolati da proteine accessorie. Il microtubule-associated proteins LIS-1 e la dineina interagire, ma la natura di questa interazione rimane scarsamente comprensibile. Qui vi mostriamo che LIS-1 sia la dineina pesante catena DHC-1 sono necessari per l&#39;integrit&agrave; del citoscheletro di actina in c. elegans. Sebbene sia dhc-1(or195ts) che lis-1 perdita di funzione perturbare il citoscheletro di actina e produrre letalit&agrave; embrionale, un doppio mutante elimina questi difetti. Una schermata di interferenza RNA mirata ha rivelato che atterramento di altri regolatori di actina, inclusi geni della proteina actina-tappatura e geni subunit&agrave; prefoldin, sopprime dhc-1 (or195ts)-indotta di letalit&agrave;. Proponiamo che rilascio o rilocazione della dineina mutante complesso da intermediario questa soppressione del dhc-1 (or195ts)-indotta fenotipi. Questi risultati rivelano un&#39;inaspettato interazione diretta o indiretta tra l&#39;attivit&agrave; di actina del citoscheletro e dineina.

Regolatori del citoscheletro actina mediano letalit&agrave; in un mutante di Caenorhabditis elegans dhc-1.

&#x7DDA;&#x866B;Caenorhabditis elegans&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CB;&#x30F3;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x89E3;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30CA;&#x30B9;&#x30A8;&#x30F3;&#x30C9;&#x6307;&#x5411;&#x6027;&#x30E2;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x5E83;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CB;&#x30F3;&#x306F;&#x3001;&#x591A;&#x69D8;&#x306A;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5834;&#x6240;&#x306B;&#x8CA8;&#x7269;&#x306E;&#x69D8;&#x3005;&#x306A;&#x8F38;&#x9001;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x8CA8;&#x7269;&#x306E;&#x9078;&#x629E;&#x3068;&#x30B3;&#x30D4;&#x30FC;&#x5148;&#x306F;&#x3001;&#x304A;&#x305D;&#x3089;&#x304F;&#x30A2;&#x30AF;&#x30BB;&#x30B5;&#x30EA;&#x30FC;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x7BA1;&#x95A2;&#x9023;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;LIS-1&#x3068;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CB;&#x30F3;&#x304C;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306E;&#x6027;&#x8CEA;&#x306F;&#x3088;&#x304F;&#x308F;&#x304B;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x307E;&#x307E;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;LIS-1&#x3068;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CB;&#x30F3;&#x91CD;&#x9396;DHC-1&#x306F;C. elegans&#x306E;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x7D30;&#x80DE;&#x9AA8;&#x683C;&#x306E;&#x6574;&#x5408;&#x6027;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5FC5;&#x8981;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3002;&#x8868;&#x793A;LIS-1&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x55AA;&#x5931;&#x3001;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x7D30;&#x80DE;&#x9AA8;&#x683C;&#x3092;&#x7834;&#x58CA;&#x3057;&#x3001;&#x80DA;&#x6027;&#x81F4;&#x6B7B;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3057;&#x3001;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;DHC-1&#xFF08;or195ts&#xFF09;&#x3068;&#x304C;&#x3001;&#x4E8C;&#x91CD;&#x5909;&#x7570;&#x4F53;&#x306F;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x6B20;&#x9665;&#x3092;&#x6291;&#x5236;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6A19;&#x7684;RNA&#x5E72;&#x6E09;&#x306E;&#x753B;&#x9762;&#x304C;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x306A;&#x3063;&#x305F;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x30AD;&#x30E3;&#x30C3;&#x30D4;&#x30F3;&#x30B0;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30D7;&#x30EC;&#x30D5;&#x30A9;&#x30EB;&#x30C7;&#x30A3;&#x30F3;&#x306E;&#x30B5;&#x30D6;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x4ED6;&#x306E;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x30EC;&#x30AE;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30BF;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x30CE;&#x30C3;&#x30AF;&#x30C0;&#x30A6;&#x30F3;&#x306F;&#x3001;DHC-1&#xFF08;or195ts&#xFF09;&#x8A98;&#x767A;&#x81F4;&#x6B7B;&#x3092;&#x6291;&#x5236;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30EA;&#x30EA;&#x30FC;&#x30B9;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x5909;&#x7570;&#x4F53;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CB;&#x30F3;&#x8907;&#x5408;&#x4F53;&#x3092;&#x5A92;&#x4ECB;&#x3059;&#x308B;&#x306E;&#x79FB;&#x8EE2;DHC-1&#x306E;&#x3053;&#x306E;&#x6291;&#x5236;&#xFF08;or195ts&#xFF09;&#x8A98;&#x767A;&#x8868;&#x73FE;&#x578B;&#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x7D30;&#x80DE;&#x9AA8;&#x683C;&#x3068;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CB;&#x30F3;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x3068;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x4E88;&#x671F;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x76F4;&#x63A5;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x9593;&#x63A5;&#x7684;&#x306A;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x7D30;&#x80DE;&#x9AA8;&#x683C;&#x306E;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x56E0;&#x5B50;&#x306F;&#x3001;&#x7DDA;&#x866B;Caenorhabditis elegans DHC-1&#x5909;&#x7570;&#x4F53;&#x3067;&#x306F;&#x81F4;&#x6B7B;&#x3092;&#x5A92;&#x4ECB;&#x3059;&#x308B;

Caenorhabditis elegans &#xC138;&#xD3EC;&#xC9C8; &#xD68C;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5; &#xBD84;&#xC11D; &#xBE7C;&#xAE30; &#xC5D4;&#xB4DC; &#xAC10;&#xB3C5; &#xBAA8;&#xD130; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC774; &#xC138;&#xD3EC; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC758; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704;&#xB97C; &#xACF5;&#xAC1C; &#xD588;&#xB2E4;. &#xD68C;&#xB294; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC704;&#xCE58;&#xC5D0; &#xD654;&#xBB3C;&#xC744; &#xC218;&#xC1A1; &#xD558; &#xACE0; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xD654;&#xBB3C; &#xC120;&#xD0DD; &#xBC0F; &#xB300;&#xC0C1; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC774; &#xC561;&#xC138;&#xC11C;&#xB9AC; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xADDC;&#xC81C; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. Microtubule &#xAD00;&#xB828; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; LIS 1&#xACFC; &#xD68C; &#xC791;&#xC6A9;, &#xADF8;&#xB300;&#xB85C;&#xC774; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC758; &#xC131;&#xACA9; &#xC81C;&#xB300;&#xB85C; &#xC774;&#xD574;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; LIS 1&#xACFC;&#xB294; &#xD68C; &#xC911; &#xCCB4;&#xC778; DHC-1 C. elegans&#xC5D0; &#xB9D0;&#xB77C; cytoskeleton&#xC758; &#xBB34;&#xACB0;&#xC131;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD544;&#xC694;&#xB294; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBE44;&#xB85D; dhc-1(or195ts)&#xC640; lis 1 &#xC190;&#xC2E4;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC758; &#xBC29;&#xD574; &#xB9D0;&#xB77C; cytoskeleton &#xBC30;&#xC544; &#xCE58; &#xC0AC; &#xC728;&#xC744; &#xC0DD;&#xC0B0;, &#xC774;&#xC911; &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xD568;&#xC744; &#xC5B5;&#xC81C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB300;&#xC0C1;&#xB41C; RNA &#xAC04;&#xC12D; &#xD654;&#xBA74;, dhc-1 (or195ts)&#xB97C; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xB2E4;&#xB978; &#xB9D0;&#xB77C; &#xB808; &#xADE4; &#xB808;&#xC774; &#xD130;, &#xB9D0;&#xB77C; &#xC0C1;&#xD55C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xC640; prefoldin &#xC18C; &#xB2E8;&#xC704; &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xB97C; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xC5EC; &#xADF8; &#xCD5C;&#xC800;&#xC758; &#xACF5;&#xAC1C;-&#xCE58; &#xC0AC; &#xC728;&#xC744; &#xC720;&#xB3C4; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC81C;&#xC548; &#xD558;&#xB294; &#xB9B4;&#xB9AC;&#xC2A4; &#xB610;&#xB294; &#xC7AC;&#xBC30;&#xCE58;&#xC758; &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD55C; &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xD68C; &#xC911;&#xC7AC; dhc-1 (or195ts)&#xC774;&#xC774; &#xC5B5;&#xC81C;-&#xACE0;&#xAE30;&#xB97C; &#xC720;&#xB3C4; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; &#xC608;&#xAE30;&#xCE58; &#xC54A;&#xC740; &#xC9C1;&#xC811; &#xB610;&#xB294; &#xAC04;&#xC811;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0AC;&#xC774; &#xB9D0;&#xB77C; cytoskeleton &#xBC0F; &#xD68C; &#xD65C;&#xB3D9; &#xACF5;&#xAC1C;.

&#xB9D0;&#xB77C; cytoskeleton&#xC758; &#xB808; &#xADE4; &#xB808;&#xC774; &#xD130; Caenorhabditis elegans dhc 1 &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774;&#xC5D0; &#xCE58; &#xC0AC; &#xC728;&#xC744; &#xC911;&#xC7AC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

An&#xE1;lisis funcional de dine&#xED;na citoplasm&#xE1;tica en Caenorhabditis elegans ha puesto de manifiesto una amplia gama de funciones celulares para esta prote&#xED;na motora menos-finales-dirigido. Dine&#xED;na transporta una gran variedad de cargos a las diversas localizaciones celulares, y por lo tanto la selecci&#xF3;n de carga y el destino es probable regulada por prote&#xED;nas accesorias. Las prote&#xED;nas asociada a los microt&#xFA;bulos LIS-1 y dine&#xED;na interactuar, pero la naturaleza de esta interacci&#xF3;n permanece mal entendida. Aqu&#xED; nos muestran que tanto LIS-1 y la cadena pesada de dine&#xED;na DHC-1 son necesarias para la integridad del citoesqueleto de actina en C. elegans. Aunque tanto el DHC-1 (or195ts) y lis-1-la p&#xE9;rdida de la funci&#xF3;n, alterar el citoesqueleto de actina y producir letalidad embrionaria, un doble mutante suprime estos defectos. Una pantalla de ARN de interferencia espec&#xED;fico revel&#xF3; que el derribo de los reguladores de actina, incluyendo actina nivelaci&#xF3;n genes de las subunidades de prote&#xED;nas y genes prefoldin, suprime la DHC-1 (or195ts) la letalidad inducida. Proponemos que la liberaci&#xF3;n o el traslado de los mutantes media dine&#xED;na complejos esta supresi&#xF3;n de DHC-1 (or195ts) inducida por los fenotipos. Estos resultados revelan una interacci&#xF3;n inesperada directa o indirecta entre el citoesqueleto de actina y la actividad dine&#xED;na.

Los reguladores del citoesqueleto de actina Mediar letalidad en Caenorhabditis elegans DHC-1 mutante

Clozapine is an antipsychotic medication with superior efficacy in treatment refractory schizophrenia. The molecular basis of clozapine's therapeutic profile is not well understood. We studied behavioral effects of clozapine in Caenorhabditis elegans to identify novel pathways that modulate clozapine's biological effects. Clozapine stimulated egg laying in C. elegans in a dose-dependent manner. This effect was clozapine-specific, as it was not observed with exposure to a typical antipsychotic, haloperidol or an atypical antipsychotic, olanzapine. A candidate gene screen of biogenic amine neurotransmitter systems identified signaling pathways that mediate this clozapine-specific effect on egg laying. Specifically, we found that clozapine-induced increase in egg laying requires tyramine biosynthesis. To test the implications of this finding across species, we explored whether trace amine systems modulate clozapine's behavioral effects in mammals by studying trace amine-associated receptor 1 (TAAR1) knockout mice. Clozapine increased prepulse inhibition (PPI) in wild-type mice. This increase in PPI was abrogated in TAAR1 knockout mice, implicating TAAR1 in clozapine-induced PPI enhancement. In transfected mammalian cell lines, we found no TAAR activation by antipsychotics, suggesting that modulation of trace amine signaling in mice does not occur directly at the receptor itself. In summary, we report a heretofore-unknown role for trace amine systems in clozapine-mediated effects across two species: C. elegans and mice.

Behavioral effects of clozapine: involvement of trace amine pathways in C. elegans and M. musculus.

The relevance of Caenorhabditis elegans genetics for understanding human psychiatric disease.

We report a genome-wide RNA interference (RNAi) screen for Suppressors of Clozapine-induced Larval Arrest (scla genes) in Caenorhabditis elegans, the first genetic suppressor screen for antipsychotic drug (APD) targets in an animal. The screen identifies 40 suppressors, including the Î±-like nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) homolog acr-7. We validate the requirement for acr-7 by showing that acr-7 knockout suppresses clozapine-induced larval arrest and that expression of a full-length translational GFP fusion construct rescues this phenotype. nAChR agonists phenocopy the developmental effects of clozapine, while nAChR antagonists partially block these effects. ACR-7 is strongly expressed in the pharynx, and clozapine inhibits pharyngeal pumping. acr-7 knockout and nAChR antagonists suppress clozapine-induced inhibition of pharyngeal pumping. These findings suggest that clozapine activates ACR-7 channels in pharyngeal muscle, leading to tetanus of pharyngeal muscle with consequent larval arrest. No APDs are known to activate nAChRs, but a number of studies indicate that Î±7-nAChR agonists may prove effective for the treatment of psychosis. Î±-like nAChR signaling is a mechanism through which clozapine may produce its therapeutic and/or toxic effects in humans, a hypothesis that could be tested following identification of the mammalian ortholog of C. elegans acr-7.

A Genome-Wide RNAi Screen in Caenorhabditis elegans Identifies the Nicotinic Acetylcholine Receptor Subunit ACR-7 as an Antipsychotic Drug Target.

Nous rapportons un &eacute;cran d&#39;interf&eacute;rence (ARNi) RNA G&eacute;nome-large d&#39;arrestation larvaire suppresseurs de Clozapine-induit (g&egrave;nes scla) chez Caenorhabditis elegans, le premier &eacute;cran de suppresseur g&eacute;n&eacute;tique pour les cibles de m&eacute;dicament antipsychotique (DGPA) chez un animal. L&#39;&eacute;cran indique 40 suppresseurs, y compris le semblable &alpha; nicotinic acetylcholine receptor (CNCDH) homologue acr-7. Nous validons l&#39;exigence pour acr-7 en montrant que l&#39;acr-7 knockout supprime induite par la clozapine larvaire arrestation et que l&#39;expression d&#39;une pleine longueur translationnelle construction de fusion de GFP sauve ce ph&eacute;notype. cause d&#39;agonistes CNCDH les effets sur le d&eacute;veloppement de la clozapine, tandis que les antagonistes de la CNCDH partiellement bloquent ces effets. ACR-7 est fortement exprim&eacute;e dans le pharynx, et inhibe la clozapine pompage pharyng&eacute;e. ACR-7 knockout et CNCDH antagonistes suppriment l&#39;inhibition induite par la clozapine de pompage pharyng&eacute;e. Ces r&eacute;sultats sugg&egrave;rent que la clozapine active ACR-7 canaux en muscle pharyng&eacute;, menant au t&eacute;tanos du muscle pharyng&eacute; avec l&#39;arrestation de larve qui en d&eacute;coule. Aucun APDs ne sont connus pour activer nAChR, mais un certain nombre d&#39;&eacute;tudes indique que les agonistes &alpha;7-CNCDH peuvent s&#39;av&eacute;rer efficaces pour le traitement de la psychose. CNCDH &alpha;-comme la signalisation est un m&eacute;canisme par lequel clozapine peut produire ses effets th&eacute;rapeutiques et/ou toxiques chez les humains, une hypoth&egrave;se qui pourrait &ecirc;tre mis &agrave; l&#39;essai apr&egrave;s identification de l&#39;orthologue mammif&egrave;res de c. elegans acr-7.

Un &eacute;cran de RNAi Genome-Wide chez Caenorhabditis elegans identifie l&#39;ac&eacute;tylcholine nicotinique r&eacute;cepteur sous-unit&eacute; ACR-7 comme une cible de m&eacute;dicament antipsychotique.

Riportiamo una schermata di interferenza (RNAi) RNA genome-wide per arresto larvale soppressori di clozapina-indotta (scla geni) in Caenorhabditis elegans, la prima schermata di genetica soppressore per bersagli di farmaci antipsicotici (APD) in un animale. Schermo identifica 40 soppressori, tra cui il &alpha;-come nicotinici acetilcolina recettore (nAChR) omologo acr-7. Noi di convalidare il requisito per acr-7 mostrando che acr-7 ko sopprime indotta da clozapina arresto larvale e quell&#39;espressione di un full-length costrutto di fusione di GFP traslazionale Salva questo fenotipo. fenocopia agonisti nAChR gli effetti dello sviluppo della clozapina, mentre gli antagonisti nAChR parzialmente bloccano questi effetti. ACR-7 &egrave; fortemente espresso nella faringe e clozapina inibisce il pompaggio pharyngeal. ACR-7 ko e nAChR antagonisti sopprimono l&#39;inibizione indotta da clozapina di pompaggio pharyngeal. Questi risultati suggeriscono che clozapina attiva i canali ACR-7 nel muscolo faringeo, portando a tetano del muscolo faringeo con conseguente arresto allo stadio larvale. No APD sono conosciuti per attivare nAChRs, ma numerosi studi indicano che &alpha;7-nAChR agonisti possono risultare efficace per il trattamento di psicosi. &Alpha;-come nAChR di segnalazione &egrave; un meccanismo attraverso il quale Clozapina pu&ograve; produrre i suoi effetti terapeutici o tossici negli esseri umani, un&#39;ipotesi che potrebbe essere testato a seguito di identificazione dei mammiferi ortholog di c. elegans acr-7.

Una schermata di RNAi Genome-Wide in Caenorhabditis elegans identifica i nicotinici acetilcolina recettore subunit&agrave; ACR-7 come un Target di farmaco antipsicotico.

Article	Year
Progression from mitotic catastrophe to germ cell death in Caenorhabditis elegans lis-1 mutants requires the spindle checkpoint. Developmental biology\| PubMed ID: 17376425	2007
Clozapine interaction with phosphatidyl inositol 3-kinase (PI3K)/insulin-signaling pathway in Caenorhabditis elegans. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology\| PubMed ID: 19322168	2009
Regulators of the actin cytoskeleton mediate lethality in a Caenorhabditis elegans dhc-1 mutant. Molecular biology of the cell\| PubMed ID: 20554764	2010
Behavioral effects of clozapine: involvement of trace amine pathways in C. elegans and M. musculus. Brain research\| PubMed ID: 21529784	2011
The relevance of Caenorhabditis elegans genetics for understanding human psychiatric disease. Harvard review of psychiatry\| PubMed ID: 21790269	2011
A Genome-Wide RNAi Screen in Caenorhabditis elegans Identifies the Nicotinic Acetylcholine Receptor Subunit ACR-7 as an Antipsychotic Drug Target. PLoS genetics\| PubMed ID: 23468647	2013

Edgar A. Buttner

Biography

JoVE Journal Publications

Other Publications