肌動(dòng)蛋白作為一種球狀蛋白質(zhì),基本存在于所有真核細(xì)胞中,并且可以通過聚合形成絲狀肌動(dòng)蛋白（Actin Fliament,F-actin）,是細(xì)胞骨架及肌肉收縮裝置的基本組成成分。在動(dòng)物細(xì)胞中許多必須的生理過程都需要肌動(dòng)蛋白的動(dòng)態(tài)變化,如細(xì)胞遷移,細(xì)胞分裂以及細(xì)胞的內(nèi)吞作用等等。過去的數(shù)十年中,F-actin的動(dòng)力學(xué)一直是研究的熱點(diǎn),該領(lǐng)域至今仍然充滿了爭(zhēng)議以及未知。在這篇論文中,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的肌動(dòng)蛋白調(diào)節(jié)因子Mios,遺傳研究表明,Mios的敲除會(huì)導(dǎo)致F-actin的升高,說明Mios可能會(huì)影響肌動(dòng)蛋白動(dòng)力學(xué)。本文的中心是利用生物化學(xué)手段,研究Mios通過影響LIM激酶（LIM Kinase,LIMK）對(duì)cofilin磷酸化這一過程進(jìn)而調(diào)控肌動(dòng)蛋白動(dòng)力學(xué)變化。肌動(dòng)蛋白解聚因子（cofilin）通過對(duì)加速肌動(dòng)蛋白的解聚進(jìn)而影響肌動(dòng)蛋白的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),LIMK可通過磷酸化cofilin進(jìn)而抑制cofilin的活性,但影響磷酸化調(diào)節(jié)水平的機(jī)制尚未明確。基于肖老師在四川大學(xué)的課題組的發(fā)現(xiàn),在外周神經(jīng)系統(tǒng)中特異性敲除Mios會(huì)導(dǎo)致F-actin增加,磷酸化cofilin水平升高的現(xiàn)象,這表明Mio... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

肌動(dòng)蛋白裝配的動(dòng)力學(xué)模式圖

在成核促進(jìn)因子 NPFs 的作用下，Arp2/3 復(fù)合體從先前存在的 F-actin（稱為“引物”）的側(cè)面生成一個(gè)分支網(wǎng)絡(luò)。在蓋帽蛋白存在的情況下，分支較短，會(huì)產(chǎn)生致密堅(jiān)硬的子網(wǎng)絡(luò)，這些子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而形成一個(gè)交叉的網(wǎng)絡(luò)，子網(wǎng)絡(luò)的“糾纏”導(dǎo)致了相鄰子網(wǎng)絡(luò)中心（球體）之間產(chǎn)生機(jī)械相互作用，紅色表示彈簧。在沒有蓋帽蛋白存在的情況下，F(xiàn)-actin 會(huì)長(zhǎng)的更長(zhǎng)，并排成反平行的排列，或者彎曲并結(jié)合平行的肌動(dòng)蛋白束，這些平行的細(xì)的 F-actin 以實(shí)體的形式形成穩(wěn)定的絲狀束圖 1-2 肌動(dòng)蛋白分支網(wǎng)絡(luò)源于 Arp2/3 復(fù)合體的自催化分支活性[1]TIRF 顯微鏡是揭示 ADF/cofilin 的真實(shí)機(jī)制的關(guān)鍵，因?yàn)樗苊饬送ㄟ^熒光性的類球蛋白對(duì) F-actin 進(jìn)行顯影，而類球蛋白抑制了 ADF/cofilin 與 F-actin 的相互作用[40,41]。利用 TIRF 顯微鏡，第一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)是 ADF/cofilin 的解聚速率取決于 ADF/cofilin 在 F-actin 上的飽和度，同時(shí) F-actin 單體的斷裂發(fā)生在裸露部分和ADF/cofilin 修飾部分的邊界處，其存在的長(zhǎng)度顯著縮短（圖 1-3 a）[42]。事實(shí)上，缺乏修飾的 F-actin 纖維比完全修飾的 F-actin 更容易碎裂，后者似乎更容易被ADF/cofilin 修飾所穩(wěn)定，換句話說，ADF/cofilin 修飾的 F-actin 更加有“彈性”[43]。此外，ADF/cofilin 與 F-actin 結(jié)合的生化控制是十分負(fù)載的，ADF/cofilin 與ADF 亞單位結(jié)合的親和力強(qiáng)于與 ADP-Pi 或 ATP 亞單位（圖 1-3 a）[44]。有意思的是，ADF/cofilin 與 F-actin 的結(jié)合同時(shí)也增加了肌動(dòng)蛋白亞單位的磷酸解離率，使F-actin 亞單位從 ATP 到 ADP 的過程更快[45]。絲狀肌動(dòng)蛋白中含有 ATP 的生長(zhǎng)倒

當(dāng)肌球蛋白絲的一段比另外一段移動(dòng)的快時(shí)，會(huì)引起肌動(dòng)蛋白纖維彎曲，最終斷裂（圖1-3 c）[48,49]。在體外肌動(dòng)蛋白滑行實(shí)驗(yàn)中，最先報(bào)道了肌動(dòng)蛋白纖維束被筋膜所穩(wěn)定[50]。肌動(dòng)蛋白纖維束可以在低肌球蛋白密度的情況下沿著肌球蛋白涂層表面滑動(dòng)，而在高肌球蛋白密度的情況下分解，在溶液中，肌球蛋白誘導(dǎo)的肌動(dòng)蛋白束分解分兩步進(jìn)行：第一步束分解，第二步 F-actin 分解[51]。有文章根據(jù)肌動(dòng)蛋白的結(jié)構(gòu)，提出了肌球蛋白選擇性收縮和分解的“定向選擇”機(jī)制（圖 1-3 c）[52]。


本文編號(hào)：3014915