Vignjevic, D. et al. Formation of filopodia-like bundles in vitro from a dendritic network. J. Cell Biol.160, 951-962 (2003) | | |
WEB SITE
Богатые актином пальце-подобные филоподии позволяют клетке исследовать свое окружение. Разаработана система in vitro продукции филоподия-подобных пучков Vignjevic et al. Исходя из этой системы авт. предполагают, что филоподии образуются за счет элонгации сети предсуществующих актиновых филамент за счет ингибирования capping и последующего укладывания этих филамент.
Авт. покрывали (beads) кусочки Wiskott–Aldrich syndrome protein (), белком. который облегчает образование филоподий, вносили его вместе с актином в экстракт головного мозга крыс и наблюдали возникающие актиновые структуры. В зависимости от своего положнеия под покровным стеклом структры очень отличались. 'Stars', из прямых актиновых пучков расходившихся от кусочков, образуютя на краю, тогда как облачки ('clouds') актиновых филамент или кометы ('comets') формировались в центре. Vignjevic et al. полагают, что один или более белков оказываются истощены во время распределения выборки в результате абсорбции на покровном стекле. И в самом деле уменьшение концентрации некотороых факторов в экстракте — зас счет истощения стеклом или пятикратного разбавления — ведут к униформному образованию звездочек.
Звездчатые радиальные актиновые пучки напоминают филдоподии по Vignjevic et al., исходя и из др. сходств. Кинетический и структурный анализ образования звездочек показал, что вблизи кусочков образуется дендритная сеть (напоминающая lamellipodia), из которой исхродят длинные неветвещиеся филаменты и сливаются в пучки, (напоминающие filopodia). Выявлен также различия в локализации белков, ассоциированных с lamellipodia или filopodia, таких как комплекс actin-related protein 2/3 () . Arp2/3 присутствует в дендритной сети, но не в пучках.
Члены семейства WASP активируют Arp 2/3 комплекс, который закрепляет (nucleates) актиновые филаменты. Устранение Arp2/3 прекращает сборку актина вокруг кусочков, но образование звездочек восстанавливается, когда снова добавляется Arp2/3, указывая тем самым, что Arp2/3 обеспечивает образование звездочек. Более того, эксперименты по adsorption/dilution указывают на то, что пониженные количества фактора(ов) в экстракте являются критическим для образования жвездочек. Повышенные уровни фактора-кандидата, , противодействуют образованию звездочек. Пониженные уровни (напр., на краю покровного стекла) по-видимому, обеспечивают элонгаюцию актиновых филамент.
Vignjevic et al. попытались реконструировать эксперименты с использованием покрытых WASP кусочков, actin иArp2/3, но обнаружили, что они добавляли actin-bundling белок, fascin, для обеспечения образования звездочек. Итак. было предположено три ступени — nucleation (с помощью Arp2/3), элонгация (за счет уменьшения capping protein) и bundling (с помощью ) — для образования звездочек или филоподий.