Snf7 spirals sense and alter membrane curvature.
Snf7 spirals sense and alter membrane curvature.
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DOI：
10.1038/s41467-022-29850-z
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发表时间：
2022-04-21
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
内体转运所需分选复合体III （ESCRT-III）是一个保守的蛋白质系统，参与许多细胞过程，导致膜变形和断裂，在拓扑上远离细胞质。然而，对于平面膜相关蛋白组装到三维结构的转变知之甚少。高速原子力显微镜（HS-AFM）研究了ESCRT-III的主要成分Snf7在平面支持的脂质双分子层上的组装、结构动力学和周转。在这里，我们开发了HS-AFM实验，消除了膜平面度、拥挤度和支撑刚度的限制。在非平面膜上，Snf7单体对曲率不敏感，但Snf7螺旋选择性地调整其构象以适应膜的几何形状。在非拥挤系统中，snf7螺旋达到临界半径，并重塑以最小化内应力。在非刚性支撑物上，snf7螺旋压缩并弯曲，使底层双分子层变形。这些实验提供了直接证据，证明Snf7足以介导拓扑转变，与加载螺旋弹簧模型一致。Snf7是ESCRTIII膜变形系统的主要组成部分。本文作者利用高速原子力显微镜研究了Snf7在纳米和软支架上的作用，结果表明负载Snf7螺旋弹簧具有曲率敏感和变形膜的特性。
Endosomal Sorting Complex Required for Transport III (ESCRT-III) is a conserved protein system involved in many cellular processes resulting in membrane deformation and scission, topologically away from the cytoplasm. However, little is known about the transition of the planar membrane-associated protein assembly into a 3D structure. High-speed atomic force microscopy (HS-AFM) provided insights into assembly, structural dynamics and turnover of Snf7, the major ESCRT-III component, on planar supported lipid bilayers. Here, we develop HS-AFM experiments that remove the constraints of membrane planarity, crowdedness, and support rigidity. On non-planar membranes, Snf7 monomers are curvature insensitive, but Snf7-spirals selectively adapt their conformation to membrane geometry. In a non-crowded system, Snf7-spirals reach a critical radius, and remodel to minimize internal stress. On non-rigid supports, Snf7-spirals compact and buckle, deforming the underlying bilayer. These experiments provide direct evidence that Snf7 is sufficient to mediate topological transitions, in agreement with the loaded spiral spring model. Snf7 is the major component of the ESCRTIII membrane deformation system. Here, the authors used high-speed AFM to study Snf7 on nano-patterned and soft supports and show that loaded Snf7 spiral springs are curvature sensitive and deform membranes.
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DOI：
10.1126/science.1161070
发表时间：
2008-09-05
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Lata S;Schoehn G;Jain A;Pires R;Piehler J;Gottlinger HG;Weissenhorn W
通讯作者：
Weissenhorn W
影响因子：
64.5
作者：
Katzmann, DJ;Babst, M;Emr, SD
通讯作者：
Emr, SD
影响因子：
56.9
作者：
Lafaurie-Janvore, Julie;Maiuri, Paolo;Piel, Matthieu
通讯作者：
Piel, Matthieu
影响因子：
7.7
作者：
Cashikar, Anil G.;Shim, Soomin;Hanson, Phyllis I.
通讯作者：
Hanson, Phyllis I.
影响因子：
56.9
作者：
Carlton, Jez G.;Martin-Serrano, Juan
通讯作者：
Martin-Serrano, Juan