Toddler promotes gastrulation movements via Apelin receptor signaling. Toddler is an essential, short, conserved embryonic signal that promotes cell migration during zebrafish gastrulation. The internalization movement highlighted by the colored cell tracks requires Toddler signaling. Toddler signals via the G-protein–coupled APJ/Apelin receptor and may be one of several uncharacterized embryonic signals.

Секретируемые сигналы и сигнальные пути, которые специфицируют судьбу клеток и паттерн осей тела у ранних эмбрионов позвоночных обычно хорошо охарактеризованы, но сигналы, которые запускают гаструляцию, главное морфогенетическое перемещение, которое интернализует энтодерму и мезодерму, остается в основном неохарактеризованным. Pauli et al. идентифицировали Toddler (Tdl) как секретируемый короткий пептид, который необходим для гаструляции эмбрионов рыбок данио. Транскрипт tdl обнаруживается по всему эмбриону во время бластулы и на ст. ранней гаструлы и необходим только во время этих стадий для собственно гаструляции. Мутанты потери функции обнаруживают различные дефекты энтодермы и мезодермы, а энтодермальные клетки у этих мутантов мигрируют значительно медленнее и на более короткие расстояния, чем энтодермальные клетки гаструлирующих эмбрионов дикого типа. Инъекции 2 pg мРНК tdl усраняли фенотип потери функции, но инъекции 10 pg или более частично фенокопировали мутации потери функции, указывая, что точные количества активности Tdl важны для собственно гаструляции. Apelin receptor (APJ), G protein–coupled receptor (GPCR), который активируется с помощью пептида Apelin, присутствует в мезоэнтодермальных клетках и его количества достигают пика во время гаструляции. Эмбрионы, лишенные рецепторов Apelin фенокопируют мутации tdl, а инъекции мРНК Apelin, которая обычно не присутствует во время гаструляции, устраняет мутанатный tdl фенотип. GPCRs обычно интернализуются после активации и экспрессия tdl в клонах клеток эмбрионов предгаструлы вызывает интернализацию флюоресцентно нагруженной версии рецептора Apelin в соседних клетках. Это исследование идентифицировало Tdl как эндогенный лиганд для рецептора Apelin, активация которого необходима для сосбственно клеточных движений во время гаструляции рыбок данио. Гомологи tdl человека и мыши также идентифицированы, подтверждая, что этот пептид может также функционировать в качестве лиганда для Apelin рецепторов у др. видов. Tdl (также наз. Elabela) недавно независимо описан Chng et al., действующий как лиганд для Apelin рецепторов во время развития сердца у рыбок данио.

S. C. Chng, L. Ho, J. Tian, B. Reversade, ELABELA: A hormone essential for heart development signals via the apelin receptor. Dev. Cell 27, 672–680 (2013).

Regulation of Epithelial Morphogenesis by the G Protein–Coupled Receptor Mist and Its Ligand Fog Alyssa J. Manning, Kimberly A. Peters, Mark Peifer, and Stephen L. Rogers (12 November 2013) Sci. Signal. 6 (301), ra98.

Mechanical Signals Trigger Myosin II Redistribution and Mesoderm Invagination in Drosophila Embryos Philippe-Alexandre Pouille, Padra Ahmadi, Anne-Christine Brunet, and Emmanuel Farge (14 April 2009) Sci. Signal. 2 (66), ra16.