Mechanistic logic underlying the axonal transport of cytosolic proteins.
Mechanistic logic underlying the axonal transport of cytosolic proteins.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2011.03.022
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发表时间：
2011-05-12
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Roy S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Scott DA;Das U;Tang Y;Roy S
对突触前功能至关重要的蛋白质在神经元核周合成，并通过两种轴突运输模式传递到突触。当膜锚定蛋白通过马达驱动的囊泡以快速轴突运输时，细胞质蛋白以缓慢轴突运输；通过我们知之甚少的机制。我们发现，在培养的轴突中，标记为光激活gfp （PA-GFP）的细胞质蛋白群体以缓慢的运动依赖的顺行偏倚移动；不同于囊泡运输或未标记PA-GFP的扩散。总体偏差可能是由复杂的粒子动力学产生的，包括瞬态组装和短程矢量喷射。体内生化研究表明，细胞质蛋白在富含轴突的部分中被组织成高阶结构，这些部分大部分从囊泡中分离出来。数据驱动的生物物理模型最好地预测了可溶性分子动态组装成可移动超分子结构的情景。我们提出了一个模型，其中细胞质蛋白通过动态组装成多蛋白复合物来运输，这些复合物由马达直接/间接运输。
Proteins vital to presynaptic function are synthesized in the neuronal perikarya and delivered into synapses via two modes of axonal transport. While membrane-anchoring proteins are conveyed in fast axonal transport via motor-driven vesicles, cytosolic proteins travel in slow axonal transport; via mechanisms that are poorly understood. We found that in cultured axons, populations of cytosolic proteins tagged to photoactivable-GFP (PA-GFP) move with a slow motor-dependent anterograde bias; distinct from vesicular-trafficking or diffusion of untagged PA-GFP. The overall bias is likely generated by an intricate particle-kinetics involving transient assembly and short-range vectorial spurts. In-vivo biochemical studies reveal that cytosolic proteins are organized into higher-order structures within axon-enriched fractions that are largely segregated from vesicles. Data-driven biophysical modeling best predicts a scenario where soluble molecules dynamically assemble into mobile supra-molecular structures. We propose a model where cytosolic proteins are transported by dynamically assembling into multi-protein complexes that are directly/indirectly conveyed by motors.
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DOI：
10.1073/pnas.0703094104
发表时间：
2007-10-09
影响因子：
11.1
作者：
Brangwynne, Clifford P.;MacKintosh, F. C.;Weitz, David A.
通讯作者：
Weitz, David A.
细胞质扩散：分子电机将其混合。
影响因子：
7.8
作者：
Brangwynne, Clifford P.;Koenderink, Gijsje H.;MacKintosh, Frederick C.;Weitz, David A.
通讯作者：
Weitz, David A.
影响因子：
5.1
作者：
PAGGI, P;PETRUCCI, TC
通讯作者：
PETRUCCI, TC
影响因子：
5.3
作者：
Roy, S;Coffee, P;Black, MM
通讯作者：
Black, MM
影响因子：
2.9
作者：
PFISTER, KK;WAGNER, MC;BRADY, ST
通讯作者：
BRADY, ST