Microtubules Modulate F-actin Dynamics during Neuronal Polarization.
Microtubules Modulate F-actin Dynamics during Neuronal Polarization.
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微管调节神经元极化过程中的F-肌动蛋白动力学。
DOI：
10.1038/s41598-017-09832-8
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发表时间：
2017-08-29
影响因子：
4.6
通讯作者：
Calderon de Anda F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao B;Meka DP;Scharrenberg R;König T;Schwanke B;Kobler O;Windhorst S;Kreutz MR;Mikhaylova M;Calderon de Anda F
神经元的极化通过微管和丝状肌动蛋白（F-actin）的不同动力学来反映。轴突微管比其余的神经突中的微管更稳定，而轴突生长锥中的F-肌动蛋白的动力学明显超过它们的树突对应物。然而，在生长的轴突中，微管网络和F-肌动蛋白动力学之间是否存在功能性相互作用，以及这种相互作用是否有助于打破细胞对称性，目前尚不清楚。在这里，我们表明，微管的稳定性或数量的增加与增加的F-肌动蛋白动力学。此外，我们表明，DredronE，F-肌动蛋白和微管加端结合蛋白，介导这种串扰。Drexime E优先分离到具有较高F-肌动蛋白研磨速率的生长锥，在那里发现更多的微管加端。Drexime E与微管的相互作用的中断降低F-肌动蛋白动力学和逮捕神经元极化。总的来说，这些数据表明，微管调节F-肌动蛋白的动力学在神经元发育过程中的初始轴突延伸。
Neuronal polarization is reflected by different dynamics of microtubule and filamentous actin (F-actin). Axonal microtubules are more stable than those in the remaining neurites, while dynamics of F-actin in axonal growth cones clearly exceed those in their dendritic counterparts. However, whether a functional interplay exists between the microtubule network and F-actin dynamics in growing axons and whether this interplay is instrumental for breaking cellular symmetry is currently unknown. Here, we show that an increment on microtubule stability or number of microtubules is associated with increased F-actin dynamics. Moreover, we show that Drebrin E, an F-actin and microtubule plus-end binding protein, mediates this cross talk. Drebrin E segregates preferentially to growth cones with a higher F-actin treadmilling rate, where more microtubule plus-ends are found. Interruption of the interaction of Drebrin E with microtubules decreases F-actin dynamics and arrests neuronal polarization. Collectively the data show that microtubules modulate F-actin dynamics for initial axon extension during neuronal development.
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