Tomocube in copertina su Nature! Indice di rifrazione, elemento distintivo per localizzare strutture condensate nei sistemi cellulari

Martedì 23 Marzo 2021

La rivista Nature Cell Biology dedica la Copertina del mese di marzo a una delle immagini olotomografiche presenti nel lavoro di M. Esposito et al. del dipartimento di biologia Molecolare dell’Università di Princeton, dal titolo "TGF-β-induced DACT1 biomolecular condensates repress Wnt signalling to promote bone metastasis".

L’immagine olotomografica è stata acquisita con il microscopio HT-2H di Tomocube correlata all’immagine in fluorescenza. Mostra per la prima volta in vivo la struttura ad organello del condensato DACT1 indotto da TGF-β che agisce come nodo centrale nel segnalamento tra TGF-β e Wnt e mostra la sua localizzazione nel citoplasma basandosi sul suo peculiare indice di rifrazione. Con l’acquisizione di immagini olotomografiche si dimostra che i condensati DACT1, critici per le metastasi ossee del cancro al seno e alla prostata, vengono mantenuti in vivo.

L’olotomografia ancora una volta si dimostra capace di fornire l’informazione aggiuntiva di tipo quantitativo sui sistemi cellulari in vivo in modo esclusivo, sulla base dell’Indice di Rifrazione.

Nature Cell Biology volume 23, pagg. 257–267 (2021)

L'abstract dell'articolo

The complexity of intracellular signalling requires both a diversity of molecular players and the sequestration of activity to unique compartments within the cell. Recent findings on the role of liquid–liquid phase separation provide a distinct mechanism for the spatial segregation of proteins to regulate signalling pathway crosstalk. Here, we discover that DACT1 is induced by TGFβ and forms protein condensates in the cytoplasm to repress Wnt signalling. These condensates do not localize to any known organelles but, rather, exist as phase-separated proteinaceous cytoplasmic bodies. The deletion of intrinsically disordered domains within the DACT1 protein eliminates its ability to both form protein condensates and suppress Wnt signalling. Isolation and mass spectrometry analysis of these particles revealed a complex of protein machinery that sequesters casein kinase 2—a Wnt pathway activator. We further demonstrate that DACT1 condensates are maintained in vivo and that DACT1 is critical to breast and prostate cancer bone metastasis.

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