A molecular trap inside microtubules probes luminal access by soluble proteins.
A molecular trap inside microtubules probes luminal access by soluble proteins.
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DOI：
10.1038/s41589-021-00791-w
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发表时间：
2021-08
影响因子：
14.8
通讯作者：
Inoue T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nihongaki Y;Matsubayashi HT;Inoue T
微管（MT）独特的中空结构赋予其特有的机械和生物学特性。虽然大多数调控过程发生在外表面，但MT内部的分子事件（如α-微管蛋白乙酰化）也起着关键作用。然而，调节蛋白如何到达作用位点仍然不清楚。为了评估管腔可及性，我们首先鉴定了可与目的蛋白融合的微管蛋白的管腔定位残基。然后，我们开发了一种化学诱导的技术，细胞溶质蛋白可以迅速被困在细胞中的完整MT的内腔。管腔捕获测定显示，中等大小的可溶性蛋白质可以通过扩散通过MT末端和侧面的开口进入管腔。此外，与微管蛋白形成复合物的蛋白质可以通过正端掺入管腔。我们的方法不仅可以照亮这一未充分研究的领域，但也有助于了解其在MT介导的功能的作用。
The uniquely hollow structure of microtubules (MTs) confers characteristic mechanical and biological properties. While most regulatory processes take place at the outer surface, molecular events inside MTs such as α-tubulin acetylation also play a critical role. However, how regulatory proteins reach the site of action remains obscure. To assess luminal accessibility, we first identified luminally-positioned residues of β-tubulin that can be fused to a protein of interest. We then developed a chemically-inducible technique with which cytosolic proteins can be rapidly trapped at the lumen of intact MTs in cells. The luminal trapping assay revealed that soluble proteins of moderate size can enter the lumen via diffusion through openings at the MT ends and sides. Additionally, proteins forming a complex with tubulins can be incorporated to the lumen through the plus ends. Our approach may not only illuminate this understudied territory but also help understand its roles in MT-mediated functions.
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通讯作者：
Gardner, Melissa K.