The endosomal system provides rich signal processing capabilities for responses elicited by growth factor receptors and their ligands. At the single cell level, endosomal trafficking becomes a critical component of signal processing, as exemplified by the epidermal growth factor (EGF) receptors. Activated EGFRs are trafficked to the phosphatase-enriched peri-nuclear region (PNR), where they are dephosphorylated and degraded. The details of the mechanisms that govern the movements of stimulated EGFRs towards the PNR, are not completely known. Here, exploiting the advantages of lattice light-sheet microscopy, we show that EGFR activation by EGF triggers a transient calcium increase causing a whole-cell level redistribution of Adaptor Protein, Phosphotyrosine Interacting with PH Domain And Leucine Zipper 1 (APPL1) from pre-existing endosomes within one minute, the rebinding of liberated APPL1 directly to EGFR, and the dynein-dependent translocation of APPL1-EGF-bearing endosomes to the PNR within ten minutes. The cell spanning, fast acting network that we reveal integrates a cascade of events dedicated to the cohort movement of activated EGF receptors. Our findings support the intriguing proposal that certain endosomal pathways have shed some of the stochastic strategies of traditional trafficking and have evolved processes that provide the temporal predictability that typify canonical signaling.

核内体系统为生长因子受体及其配体引起的反应提供了丰富的信号处理能力。在单细胞水平上，内体运输成为信号处理的关键组成部分，例如表皮生长因子 (EGF) 受体。活化的 EGFR 被运输到富含磷酸酶的核周区域 (PNR)，在那里它们被去磷酸化和降解。控制受激 EGFR 向 PNR 移动的机制的细节尚不完全清楚。在这里，利用晶格光片显微镜的优势，我们表明 EGF 对 EGFR 的激活会触发短暂的钙增加，从而导致衔接蛋白在全细胞水平上重新分布，磷酸酪氨酸在一分钟内与来自预先存在的内体的 PH 结构域和亮氨酸拉链 1 (APPL1) 相互作用，将释放的 APPL1 直接重新结合到 EGFR，以及在十分钟内将携带 APPL1-EGF 的内体依赖动力蛋白易位到 PNR。我们揭示的细胞跨越、快速作用网络整合了一系列事件，这些事件专门用于激活的 EGF 受体的队列运动。我们的研究结果支持一个有趣的提议，即某些内体途径已经摆脱了传统贩运的一些随机策略，并且已经进化出提供典型信号传导的时间可预测性的过程。我们揭示的快速作用网络整合了一系列事件，这些事件专门用于激活的 EGF 受体的队列运动。我们的研究结果支持一个有趣的提议，即某些内体途径已经摆脱了传统贩运的一些随机策略，并且已经进化出提供典型信号传导的时间可预测性的过程。我们揭示的快速作用网络整合了一系列事件，这些事件专门用于激活的 EGF 受体的队列运动。我们的研究结果支持一个有趣的提议，即某些内体途径已经摆脱了传统贩运的一些随机策略，并且已经进化出提供典型信号传导的时间可预测性的过程。