ALKBH4-dependent demethylation of actin regulates actomyosin dynamics.
ALKBH4-dependent demethylation of actin regulates actomyosin dynamics.
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ALKBH4 依赖性肌动蛋白去甲基化调节肌动球蛋白动力学
DOI：
10.1038/ncomms2863
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发表时间：
2013
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
肌动球蛋白动力学的调节细胞质肌动蛋白的转录后修饰仍然知之甚少。在这里，我们证明了双加氧酶ALKBH 4介导的肌动蛋白（K84 me 1）的单甲基化位点的去甲基化调节肌动蛋白-肌球蛋白的相互作用和肌动球蛋白依赖的过程，如胞质分裂和细胞迁移。ALKBH 4缺陷细胞显示K84 me 1水平升高。非肌肉肌球蛋白II仅与未甲基化的肌动蛋白相互作用，并且其与肌动蛋白的适当募集和相互作用依赖于ALKBH 4。ALKBH 4通过与甲基化肌动蛋白结合与基于肌动球蛋白的收缩环和中间体共定位。ALKBH 4介导的肌动球蛋白动力学调节完全依赖于其催化活性。与ALKBH 4缺乏相关的分裂沟组分的解体和多核化都可以通过用野生型但不是无催化活性的ALKBH 4重建来恢复。类似于肌动蛋白和肌球蛋白敲除小鼠，纯合子Alkbh 4突变小鼠显示早期胚胎致死性。这些发现意味着ALKBH 4依赖性肌动蛋白去甲基化通过促进肌动蛋白-非肌肉肌球蛋白II相互作用来调节肌动球蛋白功能。 单个真核细胞分裂为两个需要肌动球蛋白依赖性收缩。在这里，作者表明，肌动蛋白的赖氨酸甲基化通过阻断其与肌球蛋白的结合来抑制胞质分裂期间的收缩性，并且这种修饰在收缩环处被脱甲基酶ALKBH 4逆转。
Regulation of actomyosin dynamics by post-transcriptional modifications in cytoplasmic actin is still poorly understood. Here we demonstrate that dioxygenase ALKBH4-mediated demethylation of a monomethylated site in actin (K84me1) regulates actin–myosin interaction and actomyosin-dependent processes such as cytokinesis and cell migration. ALKBH4-deficient cells display elevated K84me1 levels. Non-muscle myosin II only interacts with unmethylated actin and its proper recruitment to and interaction with actin depend on ALKBH4. ALKBH4 co-localizes with the actomyosin-based contractile ring and midbody via association with methylated actin. ALKBH4-mediated regulation of actomyosin dynamics is completely dependent on its catalytic activity. Disorganization of cleavage furrow components and multinucleation associated with ALKBH4 deficiency can all be restored by reconstitution with wild-type but not catalytically inactive ALKBH4. Similar to actin and myosin knock-out mice, homozygous Alkbh4 mutant mice display early embryonic lethality. These findings imply that ALKBH4-dependent actin demethylation regulates actomyosin function by promoting actin-non-muscle myosin II interaction. The division of a single eukaryotic cell into two requires actomyosin-dependent contraction. Here the authors show that lysine methylation of actin inhibits contractility during cytokinesis by blocking its association with myosin, and this modification is reversed at the contractile ring by the demethylase ALKBH4.
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Wang YL
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通讯作者：
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