ヤモリやアノライントカゲの粘着パッドは、角質タンパク質と細胞骨格タンパク質を利用してセットエの発達と更新を行っている

Adhesive pads of gecko and anoline lizards utilize corneous and cytoskeletal proteins for setae development and renewal.

• Lorenzo Alibardi

抄録

ヤモリやアノライントカゲの粘着パッドにおけるセタエの複雑なパターンの形成について、超微細構造解析、自己放射線写真法、免疫組織化学的手法を用いて解析した。セタエの末端には、粘着性を司るヘラ状の先端があり、これらのトカゲは垂直な基質を登り、樹上のニッチを征服することができます。セタエは、周期的な皮膚脱皮、オーバーハウテンおよびクリア層を決定する2つの特殊な表皮層の間の複合的な界面成形に由来する。セタエは、セタエ細胞骨格とクリア細胞の周囲の細胞質の作用に由来します。ヒスチジンおよびプロリンのオートラジオグラフィーによって示される強烈なタンパク質合成は、セタエ形成の間に行われる。β-タンパク質（CBP）、中間フィラメントケラチン（IFK）、アクチン、RhoV、チューブリン、プラコフィリン-1などの角質・細胞骨格タンパク質がセタエ形成中に産生される。アクチンのミクロフィラメントとチューブリンのミクロチューブは、伸長するセタエの内部で成長する。また、不明なIKFのフィラメントと結合した微小管は、透明細胞の細胞質で産生され、成長するセットエを取り囲むらせん状の細胞骨格を形成している。オーベルハウトヒェンと透明細胞は多数のデスモソームによって緊密に結合しており、プラコフィリン-1は主にこれらの細胞の外周に沿って局在している。これらの観察から、アクチンとチューブリンは、セタエの形成中と透明細胞の周囲の細胞質にダイナミックな形で存在していることが示唆された。セタエ形成につながる細胞膜の局所的な微細変形は別として、細胞骨格は成長するセタエとヘラの内部でのCBPの蓄積を決定しています。ゲノムがどのようにして細胞骨格組織の特定のパターンを決定し、その結果として生じる種特異的なセタエの分岐がどのようにして決定されるのかは不明である。

The formation of the complex pattern of setae in adhesive pads of geckos and anoline lizards has been analyzed by ultrastructural, autoradiographic, and immunohistochemical methods. Setae terminate with spatulated ends responsible for adhesion that allow these lizards to climb vertical substrates and conquer arboreal niches. Setae derive from a complex interfaced molding between two specialized epidermal layers of the shedding complex that determines the cyclical skin molting, Oberhautchen and clear layers. Setae result from the action of setae cytoskeleton and the surrounding cytoplasm of clear cells. An intense protein synthesis, indicated by histidine and proline autoradiography, takes place during setae formation. Corneous and cytoskeletal proteins such as beta-proteins (CBPs), intermediate filament keratins (IFKs), actin, RhoV, tubulin, plakophilin-1, are produced during setae formation. Microfilaments of actin and microtubules of tubulin grow inside the elongating setae. Microtubules associated with filaments of unknown IKFs are produced in the cytoplasm of clear cells, forming a helical cytoskeleton that surrounds the growing setae. Oberhautchen and clear cells are tightly joined by numerous desmosomes and plakophilin-1 is mainly localized along the perimeter of these cells. These observations suggest that actin and tubulin are present in a dynamic form in the forming setae and in the surrounding cytoplasm of clear cells. Aside the localized micro-deformations of the cell membranes leading to setae formation the cytoskeleton determines the accumulation of CBPs inside the growing setae and the spatula. How the genome determines the specific pattern of cytoskeletal organization with the resulting species-specific setae branching remains unknown.

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