Elucidation of the spatio-temporal regulated formation mechanism of cellular actin-based structures.

阐明细胞肌动蛋白结构的时空调节形成机制。

• 批准号: 24770175
• 负责人: MIZUNO Hiroaki
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24770175/
• 关键词: 細胞骨格; アクチン; フォルミン; コフィリン; 螺旋回転; 螺旋構造

In cells, the formation of actin structures is regulated by the interaction between actin regulatory proteins. Formin homology proteins (formins) play an essential role in the formation of actin stress fibers and yeast actin cables. A mammalian formin mDia1 rotates along the long-pitch helix of F-actin during processive actin elongation (helical rotation). Helical rotation may impose torsional force on F-actin in the opposite direction to the twisting of F-actin by an actin depolymerizing factor cofilin. In the present study, we revealed that helical rotation of mDia1 imposes torsional force on F-actin and enhances resistant against the cofilin binding and the filament severing activity of cofilin. In addition, an active mutant of mDia1 tethered to cellular structures through its N-terminal region induces the formation of F-actin resistant to actin disassembly. These results indicate that helical rotation of mDia1 functions as an antagonistic mechanism to the cofilin activity.

在细胞中，肌动蛋白结构的形成是由肌动蛋白调节蛋白之间的相互作用来调节的。形成蛋白同源蛋白（形成蛋白）在肌动蛋白应力纤维和酵母肌动蛋白电缆的形成中发挥重要作用。在肌动蛋白进行性延伸过程中，哺乳动物的α-dia 1沿着F-肌动蛋白的长螺距螺旋旋转（螺旋旋转）。螺旋旋转可以在与肌动蛋白解聚因子cofilin对F-肌动蛋白的扭转相反的方向上对F-肌动蛋白施加扭转力。在本研究中，我们发现，mDia 1的螺旋旋转施加扭转力的F-肌动蛋白和增强抵抗cofilin的结合和丝切割活动的cofilin。此外，mDia 1的活性突变体通过其N-末端区域与细胞结构相连，诱导形成抗肌动蛋白分解的F-肌动蛋白。这些结果表明，mDia 1的螺旋旋转功能作为一种拮抗机制的cofilin活性。

项目成果

Actin filament stabilization by helical rotation of mammalian formin mDial

通过哺乳动物福明 mDial 的螺旋旋转稳定肌动蛋白丝

• 发表时间: 2012
• 作者: 水野裕昭;山城佐和子;渡邊直樹
• 通讯作者: 渡邊直樹

一分子蛍光偏光を用いたアクチン線維の螺旋構造に沿ったフォルミンの回転運動の可視化

使用单分子荧光偏振观察福尔明沿着肌动蛋白纤维螺旋结构的旋转运动

• 发表时间: 2013
• 作者: 水野裕昭;山城佐和子;渡邊直樹
• 通讯作者: 渡邊直樹

フォルミンタンパク質のアクチン二重螺旋に沿った回転重合

福尔明蛋白沿肌动蛋白双螺旋的旋转聚合

• 发表时间: 2012
• 期刊: 化学と生物
• 作者: 渡邉朋信;神隆;市村垂生;渡邊直樹,水野裕昭
• 通讯作者: 渡邊直樹,水野裕昭

アクチン研究の最新動向―構造から調節,恒常性,可視化,モデリングまで

肌动蛋白研究的最新趋势 - 从结构到调节、稳态、可视化和建模

• 发表时间: 2012
• 期刊: 実験医学
• 作者: 山城佐和子;圓岡真宏;水野裕昭;渡邊直樹
• 通讯作者: 渡邊直樹

フォルミンmDia1の螺旋回転を介したアクチン脱重合抵抗性

Formin mDia1 螺旋旋转介导的肌动蛋白解聚抵抗

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Yano;T. Ichimura;S. Kuwahara;P. Verma;and S. Kawata;水野裕昭
• 通讯作者: 水野裕昭