Mios在调节LIM Kinase对cofilin磷酸化中的作用
发布时间：2021-02-02 15:17
肌动蛋白作为一种球状蛋白质,基本存在于所有真核细胞中,并且可以通过聚合形成丝状肌动蛋白（Actin Fliament,F-actin）,是细胞骨架及肌肉收缩装置的基本组成成分。在动物细胞中许多必须的生理过程都需要肌动蛋白的动态变化,如细胞迁移,细胞分裂以及细胞的内吞作用等等。过去的数十年中,F-actin的动力学一直是研究的热点,该领域至今仍然充满了争议以及未知。在这篇论文中,我们发现了一个新的肌动蛋白调节因子Mios,遗传研究表明,Mios的敲除会导致F-actin的升高,说明Mios可能会影响肌动蛋白动力学。本文的中心是利用生物化学手段,研究Mios通过影响LIM激酶（LIM Kinase,LIMK）对cofilin磷酸化这一过程进而调控肌动蛋白动力学变化。肌动蛋白解聚因子（cofilin）通过对加速肌动蛋白的解聚进而影响肌动蛋白的动态调节,LIMK可通过磷酸化cofilin进而抑制cofilin的活性,但影响磷酸化调节水平的机制尚未明确。基于肖老师在四川大学的课题组的发现,在外周神经系统中特异性敲除Mios会导致F-actin增加,磷酸化cofilin水平升高的现象,这表明Mio...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
肌动蛋白装配的动力学模式图
在成核促进因子 NPFs 的作用下，Arp2/3 复合体从先前存在的 F-actin（称为“引物”）的侧面生成一个分支网络。在盖帽蛋白存在的情况下，分支较短，会产生致密坚硬的子网络，这些子网络进而形成一个交叉的网络，子网络的“纠缠”导致了相邻子网络中心（球体）之间产生机械相互作用，红色表示弹簧。在没有盖帽蛋白存在的情况下，F-actin 会长的更长，并排成反平行的排列，或者弯曲并结合平行的肌动蛋白束，这些平行的细的 F-actin 以实体的形式形成稳定的丝状束图 1-2 肌动蛋白分支网络源于 Arp2/3 复合体的自催化分支活性[1]TIRF 显微镜是揭示 ADF/cofilin 的真实机制的关键，因为它避免了通过荧光性的类球蛋白对 F-actin 进行显影，而类球蛋白抑制了 ADF/cofilin 与 F-actin 的相互作用[40,41]。利用 TIRF 显微镜，第一个重要的发现是 ADF/cofilin 的解聚速率取决于 ADF/cofilin 在 F-actin 上的饱和度，同时 F-actin 单体的断裂发生在裸露部分和ADF/cofilin 修饰部分的边界处，其存在的长度显著缩短（图 1-3 a）[42]。事实上，缺乏修饰的 F-actin 纤维比完全修饰的 F-actin 更容易碎裂，后者似乎更容易被ADF/cofilin 修饰所稳定，换句话说，ADF/cofilin 修饰的 F-actin 更加有“弹性”[43]。此外，ADF/cofilin 与 F-actin 结合的生化控制是十分负载的，ADF/cofilin 与ADF 亚单位结合的亲和力强于与 ADP-Pi 或 ATP 亚单位（图 1-3 a）[44]。有意思的是，ADF/cofilin 与 F-actin 的结合同时也增加了肌动蛋白亚单位的磷酸解离率，使F-actin 亚单位从 ATP 到 ADP 的过程更快[45]。丝状肌动蛋白中含有 ATP 的生长倒
当肌球蛋白丝的一段比另外一段移动的快时，会引起肌动蛋白纤维弯曲，最终断裂（图1-3 c）[48,49]。在体外肌动蛋白滑行实验中，最先报道了肌动蛋白纤维束被筋膜所稳定[50]。肌动蛋白纤维束可以在低肌球蛋白密度的情况下沿着肌球蛋白涂层表面滑动，而在高肌球蛋白密度的情况下分解，在溶液中，肌球蛋白诱导的肌动蛋白束分解分两步进行：第一步束分解，第二步 F-actin 分解[51]。有文章根据肌动蛋白的结构，提出了肌球蛋白选择性收缩和分解的“定向选择”机制（图 1-3 c）[52]。
本文编号：3014915
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
肌动蛋白装配的动力学模式图
在成核促进因子 NPFs 的作用下，Arp2/3 复合体从先前存在的 F-actin（称为“引物”）的侧面生成一个分支网络。在盖帽蛋白存在的情况下，分支较短，会产生致密坚硬的子网络，这些子网络进而形成一个交叉的网络，子网络的“纠缠”导致了相邻子网络中心（球体）之间产生机械相互作用，红色表示弹簧。在没有盖帽蛋白存在的情况下，F-actin 会长的更长，并排成反平行的排列，或者弯曲并结合平行的肌动蛋白束，这些平行的细的 F-actin 以实体的形式形成稳定的丝状束图 1-2 肌动蛋白分支网络源于 Arp2/3 复合体的自催化分支活性[1]TIRF 显微镜是揭示 ADF/cofilin 的真实机制的关键，因为它避免了通过荧光性的类球蛋白对 F-actin 进行显影，而类球蛋白抑制了 ADF/cofilin 与 F-actin 的相互作用[40,41]。利用 TIRF 显微镜，第一个重要的发现是 ADF/cofilin 的解聚速率取决于 ADF/cofilin 在 F-actin 上的饱和度，同时 F-actin 单体的断裂发生在裸露部分和ADF/cofilin 修饰部分的边界处，其存在的长度显著缩短（图 1-3 a）[42]。事实上，缺乏修饰的 F-actin 纤维比完全修饰的 F-actin 更容易碎裂，后者似乎更容易被ADF/cofilin 修饰所稳定，换句话说，ADF/cofilin 修饰的 F-actin 更加有“弹性”[43]。此外，ADF/cofilin 与 F-actin 结合的生化控制是十分负载的，ADF/cofilin 与ADF 亚单位结合的亲和力强于与 ADP-Pi 或 ATP 亚单位（图 1-3 a）[44]。有意思的是，ADF/cofilin 与 F-actin 的结合同时也增加了肌动蛋白亚单位的磷酸解离率，使F-actin 亚单位从 ATP 到 ADP 的过程更快[45]。丝状肌动蛋白中含有 ATP 的生长倒
当肌球蛋白丝的一段比另外一段移动的快时，会引起肌动蛋白纤维弯曲，最终断裂（图1-3 c）[48,49]。在体外肌动蛋白滑行实验中，最先报道了肌动蛋白纤维束被筋膜所稳定[50]。肌动蛋白纤维束可以在低肌球蛋白密度的情况下沿着肌球蛋白涂层表面滑动，而在高肌球蛋白密度的情况下分解，在溶液中，肌球蛋白诱导的肌动蛋白束分解分两步进行：第一步束分解，第二步 F-actin 分解[51]。有文章根据肌动蛋白的结构，提出了肌球蛋白选择性收缩和分解的“定向选择”机制（图 1-3 c）[52]。
本文编号：3014915
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