Direct induction of microtubule branching by microtubule nucleation factor SSNA1.
Direct induction of microtubule branching by microtubule nucleation factor SSNA1.
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DOI：
10.1038/s41556-018-0199-8
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发表时间：
2018-10
影响因子：
21.3
通讯作者：
Mizuno N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Basnet N;Nedozralova H;Crevenna AH;Bodakuntla S;Schlichthaerle T;Taschner M;Cardone G;Janke C;Jungmann R;Magiera MM;Biertümpfel C;Mizuno N
微管是真核生物细胞骨架的中心元件，通常作为分支网络的一部分发挥作用。目前的分支模型包括从切断的微管种子或从预先存在的微管一侧募集的γ-微管蛋白成核新的微管。在这里，我们发现微管可以直接重塑成分支结构的微管重塑因子SSNA 1（或NA 14/DIP 13）。SSNA 1的分支活性依赖于其以头对尾的方式自组装成原纤维的能力。SSNA 1纤维引导微管的原丝分裂以形成子微管。我们进一步发现，SSNA 1定位于轴突分支位点，在神经元发育中起关键作用。在体外消除微管分支的SSNA 1突变体在神经元中过表达时也不能促进轴突发育和分支。因此，我们发现了微管分支的机制，并暗示其在神经元发育中的作用。
Microtubules are central elements of the eukaryotic cytoskeleton that often function as part of branched networks. Current models for branching include nucleation of new microtubules from severed microtubule seeds or from gamma-tubulin recruited to the side of a pre-existing microtubule. Here, we found that microtubules can be directly remodeled into branched structures by the microtubule-remodeling factor SSNA1 (or also NA14/DIP13). The branching activity of SSNA1 relies on its ability to self-assemble into fibrils in a head-to-tail fashion. SSNA1 fibrils guide protofilaments of a microtubule to split apart to form daughter microtubules. We further found that SSNA1 localizes at axon branching sites and has a key role in neuronal development. SSNA1 mutants that abolish microtubule branching in vitro also fail to promote axon development and branching when overexpressed in neurons. We have therefore, discovered a mechanism for microtubule-branching and implicated its role in neuronal development.
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