Arginylation β-actin регулирует актиновый цитоскелет и клеточную подвижность сообщает Kashina и коллегами в Science. Пост-трансляционное добавление Arg остатка к N концу белка является важным для эмбриогенеза, сердечно-сосудистого развития и ангиогенеза. Однако, до сих пор молекулярные эффекты arginylation, которые катализируются с помощью Arg-tRNA protein transferase-1 (ATE1), и белки, которые подвергаются аргиниляции in vivo в основном неизвестны.

Actin подвергается N-терминальному процессингу in vivo таким образом, что что он может стать мишенью для arginylation. С помощью анализа изоформ actin в лизатах целых клеток авт. показали, что Arg может добавляться к остатку Asp3 β-actin. Они также подсчитали, что приблизительно 40% β-actin arginylated in vivo.

Какой же эффект оказывает подобная модификация? Arginylation, как предполагается, метит белки для деградации, но авт. установили, что стабильность β-actin не затрагивается этой модификацией. Более того, при сравнении иммунопреципитации из клеток дикого типа и ATE1^-/-, они нашли, что взаимодействия β-actin с др. белками не зависят от arginylation. Однако, они установили, что arginylation влияет на способность актина полимеризоваться; в ATE1^-/--клеточных экстрактах актиновые филаменты собираются в кластеры и формируют филаментозные агрегаты.

Затем авт. проанализировали, как arginylation влияет на внутриклеточные функции β-actin? сравнивая морфологию, подвижность и актиновый цитоскелет в клетках дикого типа и ATE1^-/-. В отсутствие arginylation, распределение внутриклеточного β-actin меняется и образование ламелл нарушается, это приводит к уменьшению подвижности клеток ATE1^-/-. Эти ламеллярные дефекты могут быть восстановлены с помощью временной трансфекции ATE1^-/- клеток 'permanently arginylated' конструкцией β-actin.

Kashina с сотрудниками показала, что arginylation может вызывать эффекты широкого спектра на молекулярном и клеточном уровне посредством одиночных изменений в белке. Предполагается, что arginylation β-actin добавляет большое количество позитивных зарядов актиновым филаментам, что предохраняет их от агрегации. Это может облегчать сборку рыхлой актиновой сети на ведущем крае и регулировать образование ламелл в подвижных клетках.