Exo70 generates membrane curvature for morphogenesis and cell migration.
Exo70 generates membrane curvature for morphogenesis and cell migration.
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DOI：
10.1016/j.devcel.2013.07.007
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发表时间：
2013-08-12
影响因子：
11.8
通讯作者：
Guo, Wei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao, Yuting;Liu, Jianglan;Yang, Changsong;Capraro, Benjamin R.;Baumgart, Tobias;Bradley, Ryan P.;Ramakrishnan, N.;Xu, Xiaowei;Radhakrishnan, Ravi;Svitkina, Tatyana;Guo, Wei
质膜的动态形状变化是许多过程的基础，从形态发生和细胞迁移到吞噬和病毒繁殖。在这里，我们证明Exo70，囊泡复合物的一个组成部分，诱导试管膜内陷到体外合成囊泡的管腔，并在细胞表面产生突起。利用Exo70突变体进行的生化分析和基于Exo70结构的独立分子动力学模拟表明，Exo70通过寡聚化机制产生负膜曲率。在细胞中，Exo70的膜变形功能是细胞突起形成和定向迁移所必需的。因此，Exo70代表了一种膜弯曲蛋白，可以将肌动蛋白动力学和质膜重塑结合起来进行形态发生。
Dynamic shape changes of the plasma membrane are fundamental to many processes ranging from morphogenesis and cell migration to phagocytosis and viral propagation. Here we demonstrate that Exo70, a component of the exocyst complex, induces tubular membrane invaginations towards the lumen of synthetic vesicles in vitro and generates protrusions on the surface of cells. Biochemical analyses using Exo70 mutants and independent molecular dynamics simulations based on Exo70 structure demonstrate that Exo70 generates negative membrane curvature through an oligomerization-based mechanism. In cells, the membrane-deformation function of Exo70 is required for protrusion formation and directional cell migration. Exo70 thus represents a membrane-bending protein that may couple actin dynamics and plasma membrane remodeling for morphogenesis.
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