黑丝 捆绑 Nature reviews molecular cell biology | 肌动卵白和线粒体之间的多重筹商

裸舞twitter 肌动卵白在细胞中演出着好多尽人皆知的脚色,因为空间和时期上多种基于肌动卵白的结构的叠加,想弄清其任何特定的脚色经常王人比较辗转。在本文中,作家回来了其对肌动卵白在线粒体生物学中马上蔓延的意会,其中肌动卵白首挥着多种不同的作用,例证了肌动卵白的多功能性偏激在细胞生物学中的功能。刻下一经充分确认,肌动卵白在线粒体生物学中的作用是其在线粒体分裂中的作用,其中肌动卵白从内质网通过formin INF2团聚已被诠释刺激两个不同的次第。但是,肌动卵白在依赖于Arp2/3复合物的其他类型的线粒体分裂中的作用也已被神气。此外,肌动卵白的功能零丁于线粒体分裂。在线粒体功能费劲时代,不错触发Arp2/3复合物介导的肌动卵白团聚的两个不同阶段。起首,在功能费劲的5分钟内,线粒体周围的肌动卵白快速拼装有助于扼制线粒体形状的变化并刺激糖酵解。稍后,在功能费劲后1小时以上,第二轮肌动卵白团聚为线粒体自噬作念好准备。临了,肌动卵白不错根据具体情况刺激和扼制线粒体畅通。这些畅通效应既不错通过肌动卵白自身的团聚,也不错通过基于肌球卵白的历程,其中肌球卵白19是一种遑急的线粒体附着肌球卵白。总的来说,不同的肌动卵白结构会对不同的刺激产生反应,从而影响线粒体的特定变化。Table 1 肌动卵白在线粒体生物学中的作用

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在细胞生物学界,两个鸿沟之间的对接是终点具有挑战性的。每个鸿沟自身王人很复杂,充满了渊博而又至关遑急的细节,莫得这些细节,东谈主们可能对系统何如责任有一个大致的了解,但却无法透顶意会其含义和可能性。从一个鸿沟跨入另一个鸿沟需要学习一套全新的术语、礼貌和想维形势。但是,对于细胞来说,这些鸿沟并不存在,一个鸿沟无缝地和会到另一个鸿沟中。本文综述了线粒体和肌动卵白细胞骨架之间的发展筹商。自从梗概20年前在哺乳动物中初度发现功能性相互作用的左证以来,这种筹商一经蔓延到包括多种不同的配景和影响(Table 1),这些相互作用的全部含义仍不明晰。这两个鸿沟王人发展得很好,对线粒体和肌动卵白细胞骨架的生物物理学、生物化学和细胞生物学王人有详实的了解。对于肌动卵白来说,局势经常决定功能。换句话说,肌动卵白丝组织成特定的高阶结构对于为其他细胞结构提供能源或阻力是必要的。肌动卵白团聚自身不是主张,而是通过援救其他历程达到主张的一种技巧。比较之下,线粒体是真核生物中的一个基本要道,它在能量产生和同源异型信号传导中的作用需要与细胞的其他部分进行世俗的交流。作家在这里起首提供了肌动卵白和线粒体的配景,以强调与它们相互作用关联的重要元素。对于这些元素的更多细节,请参考筹商综述和原始文件。

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Fig.1 肌动卵白基础结构肌动卵白细胞骨架肌动卵白的一个重要特征是其确凿无处不在的细胞存在。肌动卵白在大多数细胞膜、大部分细胞质和细胞核中办法作用(Fig. 1a)。肌动卵白的具体功能各不相通,从通过团聚提供力,到充任保管细胞结构的动态支架,再到充任肌球卵白马达的体育场所。为了达成这些多重功能,肌动卵白丝不错以多种形势组织,包括单丝、交联丝阵列、丝束、树突状集结和肌节收缩集结(Fig. 1b)。肌动卵白单体也不错在不团聚的情况下办法作用,如转录调控和算作染色质重塑复合物的构成部分。在计划肌动卵白的新作用时,一个遑急的问题是,肌动卵白提供什么功能?肌动卵白的另一个特征是其能源学。世俗的肌动卵白丝集结不错在几秒钟内拼装,也不错在一样快的时期内拆卸。这种瞬变的例子包括内吞凹和前缘板状伪足的肌动卵白。在很猛进度上,总计细胞肌动卵白丝王人是由一个共同的肌动卵白单体库构建的,快速团聚能源学意味着一个丝中的肌动卵白单体会在30秒后发现我方在一个透顶不同的丝中,在细胞的另一端用于透顶不同的主张。临了,细胞中基于肌动卵白的结构不错精采共存,举例好多细胞中板状伪足、丝状伪足和局灶性粘连或应力纤维的叠加定位。这些共存的结构不错为共同的主张而配合,也不错为拟零丁的主张而运作。很容易把一种结构与另一种结构稠浊。为了达成其多种功能,肌动卵白需要无数伙同卵白的匡助。作家在这篇综述中重心扣问了与线粒体筹商肌动卵白关联联的卵白。Box 1提供了对于肌动卵白伙同卵白类别的更多细节。Box 1 肌动卵白能源学和组织的快速概述肌动卵白偏激团聚肌动卵白是一种43 kda的单体卵白,可团聚成具有两个不同末端的两股螺旋状细丝:倒钩末端和尖头末端(Supplementary Fig. 1)。在细胞中,有倒刺的一端确凿老是助长的一端。高细胞浓度的肌动卵白(50–200μM)使其易于团聚,但是profilin和胸腺肽等单体伙同卵白算作缓冲不错留意过失团聚。肌动卵白是一种ATP酶,但肌动卵白单体基本上莫得ATP水解活性。团聚激活ATP水解,但与延长率比较,这一速率仍然较慢,因此在倒刺端存在ATP-肌动卵白帽。水解的磷酸盐家具的开释以致更慢,因此细丝的中心区域平淡富含ADP-磷酸盐伙同的肌动卵白。肌动卵白开释的磷酸盐激发了两种故意于解聚的变化:肌动卵白从丝端的零碎率增多和对丝切卵白cofilin的亲和力增多。Cofilin介导的割断增多了末端的数目,从而增多了解聚。肌动卵白的一般功能是产生力,它有两种形势:(1)通过带倒钩的末端助长将货品上前鼓励,或(2)算作肌球卵白的底物,肌球卵白提供拉力。肌动卵白伙同卵白限定着肌动卵白的生物学功能,作家将这些卵白分为三类:肌动卵白能源学卵白、肌动卵白组织卵白和肌球卵白。作家的扣问重心是哺乳动物。遑急的少量是,肌动卵白伙同卵白很少单独作用,平淡是全部责任,以创建或解析一个特定的基于肌动卵白的结构。限定肌动卵白能源学的卵白质少数卵白质被反复用于限定肌动卵白的团聚息争聚,从而使特定结构在需要的时候和场合精准拼装(Supplementary Figs. 1 and 2)。成核因子从单体库中启动新的细丝,包括五类:Arp2/3复合物、formins(哺乳动物中为15种)、含有串联WH2基序的卵白质、类黄酮leiomodins和大肠腺瘤性息肉病(adenomatous polyposis coli,APC)卵白。几种卵白不错激活Arp2/3复合物,包括WASP、N-WASP、WAVE、WASH、WHAMM、JMY和Spin90–DIP–WISH。封端卵白(Capping proteins)阻断带倒钩的末端助长,隔断团聚。延长因子对消封端卵白,允许带倒钩的末端不息助长,包括formins(随后的成核)和Ena–VASP卵白。formins和封端卵白之间的相互作用比倒钩末端的粗拙竞争性伙同更复杂,但最终覆没是有刺末端不错不息延长。原疗养性卵白的末端是尖的。胸腺素是一种单体伙同卵白,可费劲总计能源学(成核、倒钩端和顶端伸长)。Profilin是一种单体伙同卵白,允许倒钩端(但不是尖头)延长,并不错与formins全部办法这一功能。Profilin还不错加快肌动卵白上的核苷酸交换,使解聚的单体省略用ATP快速重新充电。环化酶筹商卵白也能加快核苷酸交换。Cofilin割断老化的肌动卵白丝(ADP伙同区平淡在顶端隔邻),这平淡对丝解聚或盘活很遑急,但在某些情况下也可用于新的团聚。好多其他卵白质,包括环化酶筹商卵白、AIP1和coronins,与cofilin全部加快肌动卵白的盘活。此外,cofilin和一种名为GMF的筹商卵白不错加快Arp2/3复合物介导的分支的去分支。一些coronin卵白也不错去分支。Twinfilin以不依赖于cofilin的形势加快解聚。限定肌动卵白组织的卵白质Arp2/3复合物除了具有成核活性外,还有通过伙同顶端和细丝侧面的智商自动拼装树枝状集结。Arp2/3复合物拼装的集结不错是世俗的,举例lamellipodia,或者比较有限的,举例内体周围。Cortactin褂讪Arp2/3复合物介导的分支。交联和绑缚卵白伙同两个肌动卵白丝,酿成集结或束。α-肌动卵白和丝胺卵白故意于产生集结(但不错在较高浓度下酿成束),而fascin产生平行的束。一些formins(举例FMNL formins)和封端卵白(举例绒毛卵白)也办法出肌动卵白绑缚活性。ERM卵白和几种I-BAR卵白介导细丝和质膜之间的相互作用。原肌球卵白沿着丝伙同并疗养丝的褂讪性和/或与肌球卵白或其他卵白质的相互作用。原肌球卵白与原肌球卵白伙同的丝精采伙同,遮掩顶端,并保护丝免受cofilin伙同或割断,但也不错具有额外的功能。天然原肌球卵白和原疗养卵白功能在骨骼肌中得到了很好的计划,但非肌肉细胞中多种原肌球卵白及原疗养卵白的细胞功能尚不明晰。肌球卵白肌球卵白马达的种类焕发,一般有三个用途:收缩、移位和锚定或系留。肌球卵白I、肌球卵白II、肌球卵白V、肌球卵白VI和肌球卵白19是向倒钩端定向畅通,而肌球卵白VI是向尖头端定向畅通。肌球卵白II拼装成双极性细丝,将肌动卵白细丝拉向相背的标的,产生收缩力。但是,对裂变酵母和哺乳动物细胞的计划标明,肌球卵白II也可能不是双极性的组织。肌球卵白不错沿着肌动卵白丝转换货品,这篇综述中的一个例子是肌球卵白19。但是,在某些情况下,这些肌球卵白也不错用来摈弃畅通,肌球卵白19再次是本综述中的一个例子。肌动卵白结构拼装的一个重要次第是新细丝的运行成核,这是通过成核因子限定的。主要的肌动卵白成核因子是Arp2/3复合物、formin卵白和含有串联WH2的卵白。Arp2/3复合物以私有的分支模式成核细丝,平淡酿成树枝状集结(Fig. 1b)。在这篇综述中,作家将扣问四种不同的Arp2/3复合物介导的影响线粒体的历程。Formins通过一种透顶不同的机制使肌动卵白成核。成核后,formins保留在伸长的细丝末端,并允许延长的细丝助长(Box 1)。哺乳动物中存在多个formins(15个基因)。本综述中遑急的两类formin是INF2和FMNL formin。含有串联WH2的卵白质通过第三种机制使肌动卵白丝成核(Box 1)。与线粒体筹商并与本综述筹商的成员SPIRE1不错胜利与几种formins相互作用,并与这些formins全部介导肌动卵白团聚(Box 1)。SPIRE1的一种剪接变体,称为SPIRE1c,与线粒体精采伙同。好多其他肌动卵白伙同卵白介导得当特定功能的高等肌动卵白结构的拼装(本综述中的fascin和filamin)或割断细丝以解聚或增多伸长率(本综述的cofilin)(Box 1)。临了,肌球卵白是遑急的肌动卵白伙同卵白;本文提到的特定肌球卵白马达有三个不同的用途(Fig. 1b):产生收缩力(肌球卵白II)、挪动线粒体(肌球卵白V和肌球卵白19)和摈弃线粒体畅通(肌球卵白VI和肌球卵白19)。

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Fig.2 线粒体结构和能源学线粒体结构、能源学和异质性线粒体是双膜细胞器,具有对小分子来说终点多孔的线粒体外膜(OMM)和更精采的障蔽线粒体内膜(IMM)(Fig. 2a)。这些膜分离了两个水性隔室:IMM内的基质和IMM和OMM之间的膜短处。线粒体的一个重要特征是其在基质中的环状基因组,这是其细菌发祥的残余,但在随后的十亿年里一经高度顺应了。在东谈主类中,16.6千碱基的圆形基因组被压缩成一个直径约100纳米的近似球形结构,称为类核。大多数线粒体含有多个类核,培养的细胞平淡含非常百个类核。线粒体的一个主邀功能是通过氧化磷酸化产生ATP,在氧化磷酸化历程中,燃料在基质中被氧化,产生的电子被电子传递链(electron transport chain,ETC)使用,使质子在IMM中挪动,产生质子梯度,从而产生驱动ATP合酶的质子梯度。ETC和ATP合酶在IMM的管状嵴中富集,其通过嵴集结与非嵴IMM分离(Fig. 2a)。在具有活性ETC的线粒体中,基质pH>8,而嵴腔pH可<7。相邻嵴的质子梯度不错是半自主的,这标明有限的嵴体积(<10nm嵴直径)和嵴集结在保捏这种各别方面的遑急性。线粒体除了产生ATP外还有好多用途,如生物分子合成、氧化还原均衡和钙稳态。此外,线粒体是细胞稳态的遑急疗养因子,线粒体质子梯度的耗散(也称为线粒体去极化)是细胞功能费劲的一个容易监测的警报。线粒体去极化通过线粒体自噬触发功能失调的线粒体的处置,线粒体自噬缺点导致多种疾病。此外,细胞色素c、SMAC和OMI等因子从膜间空间开释不错激发细胞凋一火。线粒体与其他细胞隔室世俗交流。一种遑急的通信机制是与其他细胞器密切宣战的拼装(Fig. 2b)。一个遑急的宣战是线粒体和内质网(endoplasmic reticulum,ER)之间的宣战,称为内质网-线粒体宣战(ER–mitochondria contact,ERMC)位点。好多卵白质已被轻薄或示意介导ERMC,这可能反应了ERMC功能的万般性。ERMC的一个功能是促进钙从ER转换到线粒体。线粒体还与脂滴、溶酶体和高尔基体养殖的囊泡伙同,用于万般主张。临了,线粒体不错相互精采集结,称为线粒体间集结,在心肌细胞和富含氧化磷酸化的骨骼肌中尤为高出。线粒体和会、裂变和畅通。与教科书上神气的“药丸状”相背,线粒体的长度变化很大,这是由线粒体分裂和和会动态限定的,以响应束缚变化的细胞状态或代谢需求。此外,线粒体的畅通性使其在细胞中省略正常漫步。这三个历程(裂变、和会、畅通)平淡被称为线粒体能源学,能源学缺点与几种病理学关联。线粒体和会由两组能源卵白GTP酶介导:OMM上的线粒体和会卵白(MFN1和MFN2)和IMM上的OPA11(Fig. 2c)。和会需要穿过IMM(换言之,健康的线粒体)的质子梯度,尽管可能发生唯唯独个线粒体极化的和会。天然好多与线粒体和会关联的机制问题尚未搞定,但该历程与肌动卵白无关,因此不是本综述的重心。作家向读者推选了最近出书的优秀出书物,详宽恕文参考文件27、28和32。线粒体分裂是由能源卵白GTPase DRP1驱动的,这是一种被召募到OMM的细胞质卵白,在那处它寡聚成一个收缩环(Fig. 2c)。多种OMM卵白算作DRP1受体,包括MFF、MID49和MID51。另一种卵白质FIS1是芽殖酵母中的DRP1受体,但在哺乳动物中起其他作用。DRP1召募之前平淡会发生两个事件:线粒体基因组在裂变位点隔邻的复制和ERMC在裂变位点的拼装。ERMC拼装与DRP1介导的线粒体收缩之前的线粒体预收缩关联。真理的是,内质网与内体的宣战影响内质网刺激线粒体分裂的智商。与溶酶体的宣战也不错刺激分裂。临了,DRP1之后可能还需要执行其他次第。另一种能源卵白,即能源卵白2(dynamin 2),已被建议办法这么的作用,但这种功能并未被无边秉承。另一种解释是,与高尔基养殖囊泡的宣战刺激了DRP1卑劣的临了一个裂变次第。线粒体和会和分裂不错快速连气儿发生,这一历程被称为“亲了就跑(kiss-and-run)”,导致线粒体因素的快速交换。Kiss and run可能是ERMC中两个历程的机制蕴蓄的覆没。线粒体畅通不错基于微管或肌动卵白(Fig. 2c)。在出芽酵母中,基于肌动卵白的畅通通过V型肌球卵白介导线粒体易位的好多方面,但是细节仍存在争议。在哺乳动物中,基于微管的驱动卵白kinesin和能源卵白dynein马达介导大多数长程线粒体畅通。但是,基于肌动卵白的线粒体畅通在多种情况下出现,既通过线粒体伙同的肌球卵白(肌球卵白19),也通过肌动卵白团聚。肌动卵白和肌球卵白在特定情况下也被用来起义畅通。线粒体能源学在几个方面是细胞功能的构成部分。在细胞分裂历程中,线粒体的分裂和畅通对于其正确漫步到子细胞终点遑急。线粒体畅通性亦然线粒体在间期细胞中符合漫步所必需的,特别是在高度极化和高能量需求的细胞(如神经元)中。线粒体的分裂和和会也与线粒体的稳态密切筹商。线粒体的去极化区域不错通过分裂与极化区域分离,去极化的子线粒体重新和会的概率较低,而自噬的概率较高。比较之下,养分素耗竭不错指挥线粒体长度增多,扼制线粒体自噬。重要线粒体能源学基因,如DRP1、MFN2和OPA1的突变,会导致几种东谈主类疾病,特别是神经退行性疾病。如后所述,INF2的突变也与疾病关联。线粒体能源学并不局限于分裂、和会和畅通,还有其他能源学历程,包括线粒体之间纳米纯正的突起、线粒体分支和嵴重塑(Fig. 2d)。嵴重塑的一个重要参与者是OPA1,它除了在线粒体和会中办法作用外,还保管嵴集结。临了,临了,小泡不错从线粒体中萌生,称为线粒体源性囊泡(mitochondrial-derived vesicles,MDV)或线粒体源性隔室。MDV拼装是一个依赖DRP1的历程,因此与线粒体分裂关联。线粒体的异质性线粒体的一个遑急特征是它们在多个层面上的异质性:在变化的细胞条目下的单个线粒体内,在单个细胞内的线粒体群体之间,以及在不同细胞类型的线粒体之间。线粒体对燃料的偏好各别很大,举例肌肉线粒体解析代谢脂肪酸的智商也各不同。但是,线粒体的功能远不啻产生ATP。举例,线粒体是特定细胞中类固醇激素生物合成的重要中心,棕色脂肪细胞愚弄非偶联的线粒体代谢产生热量,肝细胞线粒体进行生酮作用。此外,线粒体是遑急的生物合成中心,在主要愚弄糖酵解产生ATP的癌症细胞中,线粒体的生物合得手能似乎占主导地位。临了,东谈主类原代免疫细胞中的线粒体不错跟着年齿的增长而发生功能变化65。研讨到这些功能上的各别,线粒体的卵白质构成在多个小鼠组织、大脑左近细胞或亚细胞中存在显赫各别就不及为奇了。形态学上,线粒体的长度从碎屑化到高度伸长不等。天然有一些左证标明线粒体长度可能与代谢状态相对应,但严慎起见,不要将这种筹商性算作一般礼貌。第二种形态变化是线粒体“集结化”,通过相邻线粒体之间的分支。临了,线粒体的直径变化很大。作家的实验室一经不雅察到U2OS东谈主骨赘瘤细胞中线粒体直径的位置依赖性变异。一个更引东谈主属主张例子是在培养神经元的轴突内,线粒体在某些场合的直径减轻到20纳米,这确凿不及以单独容纳OMM和IMM双层膜。可能导致线粒体特色变化的一个实验问题是细胞培养中的培养基构成。燃料来源的各别会导致线粒体形态的显赫各别。这方面的遑急参数是葡萄糖、丙酮酸盐和谷氨酰胺。两种常用的培养基是高血糖DMEM(25mM)和RPMI1640(11mM),通过糖酵解产生无数ATP,并可能减少线粒体产生ATP的作用。比较之下,Leibovitz L-15培养基中含有半乳糖而不是葡萄糖,这使得线粒体对ATP的产生至关遑急。上述特征是线粒体异质性的彰着例子,在好多细胞情况下可能以更机密的形势办法出来。鉴于这些例子,细胞内线粒体的异质性应该被合计是律例,而不是例外,这种异质性可能与肌动卵白的不同作用关联。肌动卵白和线粒体裂变肌动卵白在线粒体分裂中的作用在梗概20年前初度被建议,梗概10年后分子参与者脱手出现。肌动卵白刻下与线粒体分裂筹商在全部,这将在本节中扣问。遑急的少量是,肌动卵白可能不会在总计情况下办法相通的机制作用。在扣问这些历程之前,作家建议了几个对于裂变的问题,这些问题的谜底与肌动卵白关联。线粒体裂变中未搞定的问题在基本的裂变机制方面,存在好多常识空缺。与此筹商的是,IMM发生裂变的机制是什么?与和会相背,莫得IMM能源卵白与裂变关联。IMM裂变可能随同DRP1召募前发生的预收缩,并与ER-线粒体相互作用相对应。有左证标明肌动卵白参与了收缩前期。另一个问题是:裂变有若干种?DRP1的召募受到好多因素的疗养,包括多种DRP1翻译后修饰、MFF磷酸化、OMM脂质构成、机械力和肌动卵白。最近的一项计划标明,消亡细胞中存在两种不同的DRP1依赖性线粒体分裂路子:一种用于健康线粒体,另一种用于受损线粒体。不依赖DRP1的线粒体分裂也可能发生。作家假定线粒体分裂有多种路子,肌动卵白参与了这些路子的一个子集。在更世俗的范围内,刻下被称为裂变的总计事件确切是裂变事件吗?举例,用解偶联剂处理的细胞,如羰基氰化物-氯苯基腙(carbonyl cyanide-m-chlorophenylhydrazone,CCCP)和羰基氰化物-三氟甲氧基苯腙(carbonyl cyanide-p-trifluoromethoxyphenylhydrazone,FCCP),平淡被称为履历线粒体断裂,在这种情况下,总计这个词线粒体种群蓦然从细长结构革新为点状结构。天然大多数计划不雅察到这种分裂是在万古期处理后发生的,但也有一些计划答复称,这种分裂是在几分钟内以肌动卵白依赖的形势发生的。但是,来自多个小组的计划标明,去极化后发生的线粒体形状的快速变化不是由于分裂,而是由于IMM的重组,由此产生的线粒体被称为甜甜圈形、环形或圆形。在环状体酿成历程中,OMM保捏好意思满,而IMM在需要IMM卵白酶OMA1的历程中叶俗重组(Fig. 2d)。遑急的是,环的酿成不需要肌动卵白,事实上,肌动卵白会扼制环的酿成。需要明确的是,受损的线粒体不错彰着地进行裂变,这故意于线粒体自噬的处理;但是,裂变事件不一定发生在去极化之后的早期。还有左证标明,在特定类型的线粒体自噬中,线粒体分裂发生较晚,与自噬体拼装同期发生,况兼零丁于DRP1。作家稍后将在综述中扣问挫伤指挥的肌动卵白反应。

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Fig. 3 肌动卵白和线粒体裂变CIA和线粒体裂变在肌动卵白援救线粒体分裂的最广为东谈主知的机制中,ER伙同的formin INF2剪接变体使肌动卵白丝集结成核,其中一些肌动卵白丝与线粒体相互作用。作家将这种肌动卵白团聚称为钙指挥肌动卵白(calcium-induced actin,CIA),因为增多的细胞质钙激活INF2。第二个肌动卵白成核因子,SPIRE1的线粒体伙同剪接变体(SPIRE1C),也可能参与CIA。两种肌球卵白,肌球卵白II和肌球卵白19,以及肌动卵白绑缚卵白fascin,与CIA介导的线粒体分裂关联。值得留意的是,Arp2/3复合物不是CIA所必需的,相背,它在与线粒体挫伤筹商的肌动卵白团聚中具有中枢遑急性(稍后扣问)。CIA刺激线粒体分裂的两个次第(Fig. 3a)。起首,CIA通过增强ERMC来增多ER-线粒体钙转换。线粒体钙的增多以不依赖DRP1的形势导致IMM收缩,这可能解释了为什么预收缩先于DRP1的召募。其次,CIA刺激线粒体DRP1的召募。DRP1胜利伙同肌动卵白丝,肌动卵白在DRP1激活中与MFF协同作用。此外,一些CIA刺激的DRP1寡聚化可能在ER上启动。刻下的模子是CIA启动DRP1寡聚,DRP1寡聚物被传递到MFF以拼装分娩性收缩环,这与MFF对较大DRP1低聚物的偏好相对应。还有好多对于CIA的问题莫得得到解答。CIA刺激IMM收缩的基本机制尚不明晰。Myosin II在构建预收缩和DRP1募聚合彰着办法作用。一个早期的模子是,一个雷同于细胞能源学环的肌动球卵白结构可能集聚合在内质网和线粒体,从而收缩OMM。最近的计划覆没标明,肌动卵白/肌球卵白刺激的钙转换到线粒体基质中,刺激内质网内的收缩机制,其胜利影响较小。一种可能性是,增多的线粒体钙不错通过激活氧化磷酸化刺激IMM收缩,由此产生的ATP增多刺激IMM卵白酶YME1L。YME1L从IMM开释OPA1,况兼这种短局势的OPA1介导IMM收缩。这种机制天然是揣度性的,但其是基于短OPA1水平增多和裂变增多之间的筹商性揣度出来的。肌动卵白和肌球卵白II是何如组织起来介导这种ERMC的?一个问题是,非肌肉肌球卵白II的功能性低聚物长度约为300nm,这接近于非摈弃线粒体的宽度(Fig. 3b)。非团聚的肌球卵白II可能是这一历程中的主动马达,正如其他基于肌球卵白II的历程所建议的那样。即使在非团聚局势下,肌球卵白II亦然一个长分子(150nm),因此在开垦机制模子时必须研讨这个尺寸大小。另一种可能是肌凝卵白II可能不是胜利作用于裂变位点,而是作用于距离该位点一段距离的场合,使裂变位点的丝处于张力状态,这是超微结构计划所标明的。这项超微结构计划还建议了肌球卵白II的两种可能的功能(促进ERMC或胜利驱动线粒体收缩)并非相互排除的可能性。SPIRE1C、肌球卵白19和fascin也出现了雷同的机制问题。SPIRE1的非线粒体伙同局势的功能包括在果蝇和哺乳动物的卵母细胞发育中与formin卵白的FMN眷属配合。线粒体伙同的SPIRE1C可能以雷同的形势与ER伙同的INF2协同作用。这些丝何如与肌球卵白II作用以增强ERMC或DRP1的召募尚不明晰。真理的是,在依赖于FMN酿成卵白和SPIRE的哺乳动物卵子发生中,FMN酿成素与ER伙同,并团聚肌动卵白,肌动卵白通过鼓励线粒体在纺锤体周围产生推力,这可能标明功能上的相似性。最近的一份计划标明,在INF2–SPIRE1C介导的线粒体分裂历程中,肌球卵白19起到了介导ERMC的纽带作用。Fascin是一种肌动卵白绑缚卵白,也露出出以INF2依赖的形势被召募到线粒体。刻下尚不明晰肌球卵白II、肌球卵白19和fascin是共同作用如故在该历程的不同阶段起作用。此外,fascin导致肌动卵白丝平行成束,刻下尚不明晰这些肌动卵白丝何如与作用于反平行丝的肌球卵白II全部办法作用。也不明晰为什么DRP1比其他基于肌动卵白的结构更优先与裂变位点隔邻的肌动卵白伙同。CIA集结的结构可能对DRP1具有高亲和力,可能由肌球卵白II、肌球卵白19、fascin、SPIRE1或其他尚未轻薄的肌动卵白筹商卵白决定。其他类型的波及肌动卵白的线粒体分裂一些文件发现了肌动卵白依赖性线粒体分裂的左证,这种分裂彰着与INF2无关。举例,一些培养的细胞露出出被肌动卵白丝“云”包围的线粒体。这些云以约15分钟的周期性波在细胞周围传播。因此,在职何给定时期,唯唯独小部分线粒体被肌动卵白云包围,而波的存在与DRP1依赖性线粒体分裂的增多筹商(Fig. 5)。线粒体平淡在肌动卵白波通事后重新和会,这可能示意了和会-裂变能源学的kiss-and-run机制。这些相间波依赖于Arp2/3复合物,因此与CIA不同。最近的一项计划标明,在软基质上培养的细胞露出出小线粒体,线粒体周围肌动卵白丝增多,线粒体DRP1蕴蓄增多,线粒体活性氧(mtROS)增多。DRP1扼制逆转了这些作用,标明线粒体分裂在这种表型中很遑急。Arp2/3复合体扼制镌汰线粒体筹商肌动卵白和DRP1。显性负效SPIRE1C突变体扼制mtROS的增多,但对INF2扼制没灵验率。这些覆没标明,肌动卵白可能在低细胞张力条目下以INF2非依赖但SPIRE1C依赖的形势参与线粒体分裂。肌球卵白II的扼制引起了一些与软底物引起的相通的作用,这标明扼制应力纤维中基于肌球卵白Ⅱ的收缩足以指挥这种类型的裂变,但肌球卵白Ⅱ实质上并不参与这种裂变机制。另一项计划标明,一种名为GJA1-20K的短处集结卵白的轮流抒发的短版块在线粒体上富集,进而导致线粒体周围肌动卵白富集。GJA1-20K的抒发也以不依赖DRP1的形势导致短线粒体表型。奇怪的是,肌动卵白团聚扼制剂latrunculin A并不可逆转这些作用。这个历程中波及的成核因子是未知的。临了,肌动卵白交联卵白丝胺A(actin-crosslinking protein filamin A)已被诠释通过与DRP1的胜利相互作用在线粒体分裂中办法作用。丝胺的肌动卵白伙同特色可能亦然必需的,但清寒在这些裂变位点的肌动卵白丝的胜利左证。刻下尚不明晰这种丝胺效应是否与上述肌动卵白筹商历程之一关联。这种分裂的配景是心肌细胞的缺氧-复氧,这一历程会指挥线粒体挫伤(本综述下一节的主题)和细胞质钙增多,因此Arp2/3复合物或INF2可能参与其中。肌动卵白与线粒体分裂的论断及有待搞定的问题天然刻下一经明晰肌动卵白不错参与线粒体分裂,但仍有好多问题浮出水面。也许其中最大的一个问题是,某种局势的肌动卵白刺激了若干百分比的线粒体分裂事件?研讨到可能存在多种受肌动卵白刺激的线粒体分裂机制(举例,INF2依赖性CIA与INF2非依赖性机制),这个问题变得愈加复杂,并建议了一个无边的问题,即线粒体分裂存在若干种机制(依赖于肌动卵白和不依赖于肌动卵白),如上所述。对ERMC位点线粒体分裂的独创性计划的量化露出,64%的线粒体收缩事件伴跟着ERMC,这标明很大一部分分裂发生在莫得ER宣战的情况下。一个筹商的问题是,CIA指挥的线粒体分裂在哪些生理历程中很遑急?大多数对于CIA指挥的裂变的计划王人是使用离子霉素或组胺算作刺激物进行的(两者王人会增多细胞质钙)。在细胞质钙清寒刺激性增多的情况下,CIA会起作用吗?局部钙回荡可能在莫得刺激的情况下频繁发生,正如在几种细胞类型中所露出的那样。最近的一项计划标明,INF2是分裂细胞中健康线粒体分裂所必需的,可能是为了增强细胞助长历程中的线粒体扩增。这项计划是在莫得刺激细胞质钙增多的情况下进行的,这标明ERMC可能发生了局部钙开释,或者存在INF2激活的替代机制。对于CIA生理遑急性的其他建议来自INF2和几个历程之间的筹商。显性INF2突变与两种疾病关联:局灶节段性肾小球硬化症(一种肾脏疾病)和Charcot-Marie–Tooth病(一种周围精神病变)。Charcot-Marie–Tooth病通过编码线粒体和会卵白MFN2的基因MFN2的突变与线粒体能源学有其他关联。此外,INF2对线粒体大小的疗养对胎盘发育很遑急。INF2在缺血再灌输的氧化应激反应中也有作用。临了,钙依赖性质膜成立需要伤口隔邻的线粒体分裂,这与CIA在这种情况下的作用一致。临了,上头扣问的非CIA类型的肌动卵白筹商线粒体分裂是否使用了根蒂不同的机制来刺激线粒体分裂?研讨到肌动卵白不错办法多种机械功能(产生推力、肌球卵白轨谈、支架),其机制无谓透顶相通。此外,这些非CIA类型的肌动卵白在刺激裂变的机制上深信是不同的。

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Fig. 4 线粒体挫伤指挥的两种肌动卵白肌动卵白和线粒体挫伤氧化磷酸化可导致mtROS的产生,从而损害线粒体DNA、脂质和卵白质,平淡办法为线粒体ATP产生减少或膜极化。编码线粒体卵白的核基因突变也可能产生雷同的影响,导致一系列线粒体筹商疾病。ETC扼制剂(抗霉素、鱼藤酮)或ATP合成酶扼制剂(寡霉素)可指挥更急性的线粒体挫伤。天然这些处理次第平淡被用作计划器具,但世俗使用的抗糖尿病药物二甲双胍已被诠释具有ETC扼制剂的作用。缺氧-缺血也会引起线粒体挫伤,割断一种重要的ETC底物(氧气)。临了,药物CCCP、羰基氰化物-三氟甲氧基苯基腙和DNP指挥线粒体快速解偶联(去极化)。受损的线粒体通过线粒体自噬被拔除,而线粒体自噬缺点与几种病理气象关联。线粒体自噬的一个重要次第是识别受损的线粒体,并将其靶向自噬路子,哺乳动物通过多种路子进行自噬。PINK-PARKIN路子是一种特别巧妙的识别机制,其中质子梯度的丧失褂讪了OMM上的卵白激酶PINK,导致E3泛素集结酶PARKIN的召募以启动线粒体自噬。其他线粒体自噬受体包括BNIP3-NIX、FUNDC1、BCL2L13和FKBP8。值得研讨的是,通过MDV进行质料限定也可能是对线粒体挫伤的反应。挫伤后两个不同阶段的肌动卵白团聚对线粒体挫伤反应的孝顺在某种进度上是相背的(Fig. 4)。此外,肌动卵白似乎在与其他局势的自噬分享的卑劣次第中办法多种作用。作家在这里体恤线粒体特异性肌动卵白历程,自噬筹商肌动卵白在其他场合也有很好的扣问(见参考文件134和135)。急性挫伤指挥的肌动卵白肌动卵白丝在几分钟内就能在受损的线粒体周围拼装起来,这是在小鼠胚胎成纤维细胞中初度报谈的,随后在多种细胞类型中也有报谈。作家称这种快速拼装的肌动卵白为“急性挫伤指挥肌动卵白”(acute damage-induced actin,ADA)。ADA是由一系列处理引起的,包括CCCP、抗霉素、鱼藤酮、寡霉素、二甲双胍和缺氧模拟物。ADA需要两个运行信号:ATP减少和细胞质钙增多。与组胺或离子霉素等刺激物比较,钙的增多很小,不及以激活CIA。ADA需要线粒体钠钙回转运卵白NCLX,这标明领先的钙开释来自线粒体自身,而随后的钙开释也需要来自ER。钙的增多通过包括旧例卵白激酶C(cPKC)、RAC-GEF TRIO、Rho-GTPase RAC以及Arp2/3复合体激活剂WAVE的路子激活Arp2/3复合体。ATP水平镌汰通过包括AMPK(通过LKB1)、CDC42-GEF-FGD1和Rho-GTPase CDC42的路子激活FMNL眷属的formin卵白。ADA的功能可能是什么?最近发现的一种ADA功能是快速刺激糖酵解。这种糖酵解增多在高血糖介质(如DMEM和RPMI1640)中莫得不雅察到,但在正常血糖培养基中变得彰着,在低血糖培养基中加重。刻下尚不明晰ADA增强了糖酵解的哪个次第。之前一经在肌动卵白和几种糖酵解卵白之间竖立了筹商,包括醛缩酶、磷酸果糖激酶和葡萄糖通谈。ADA激活糖酵解的快速率可能会排除其中一些发生数小时的机制。ADA的第二个后果是扼制线粒体能源学。ADA养殖的肌动卵白丝包围线粒体,但不促进线粒体分裂。事实上,如前所述,线粒体去极化后马上发生的线粒体能源学似乎不是分裂事件,而是与IMM的重组关联,从而产生环状或圆形线粒体。环化的主张尚不明晰,但可能为卑劣线粒体自噬启动细胞器。ADA扼制这些线粒体形状的改变。总的来说,ADA的两种作用可能是对线粒体功能丧失的急性反应。通过上调糖酵解,ADA有助于保管ATP水平。通过扼制环化,ADA可能延迟线粒体自噬拔除,从而使线粒体规复。在这少量上,线粒体自噬延迟是假定的。万古期挫伤指挥的肌动卵白第二轮线粒体周围肌动卵白团聚,作家称之为“遥远挫伤指挥的肌动卵白”(prolonged damage-induced actin,PDA),发生在挫伤后1-2小时(Fig. 4),其功能与ADA终点不同。与ADA一样,PDA是Arp2/3复合物依赖性的,但其激活受一系列不同因素的疗养,包括Parkin、肌球卵白6和CDC42。PDA中的胜利Arp2/3复合体激活剂是造血细胞中的WASP和非造血细胞中其同源物N-WASP。佩戴WASP突变体的患者,其巨噬细胞线粒体非常,氧化磷酸化减少。PDA具有三种非互斥功能。一种功能是扼制受损线粒体与健康线粒体的再和会,即使受损线粒体规复了膜电位,也会费劲线粒体的再和会从而最终让受损线粒体受到破裂。从这个兴味上说,肌动卵白似乎起着“笼”的作用。第二个功能是分散精采堆积的线粒体团块,这也有助于线粒体自噬。真理的是,肌球卵白II可能参与了这种扩散。PDA的第三个功能可能是将线粒体与一般的自噬因子(如Atg14L141)筹商起来。一般来说,肌动卵白昭彰参与了巨自噬,Arp2/3复合体是一个重要的团聚因子,可能在多个次第中参与。刻下尚不明晰是否总计在一般巨自噬中发现的基于肌动卵白的功能王人是线粒体自噬所必需的。慢性受损线粒体周围的肌动卵白雷同ADA或PDA的线粒体周围肌动卵白出刻下由线粒体DNA缺失、敲除ETC复合物I亚基NDUFS4引起的更慢性局势的线粒体功能费劲中,以及Leigh轮廓征(一种荒僻的遗传性神经代谢费劲)患者的细胞中。尽管线粒体筹商的肌动卵白是构成性的,Arp2/3复合体的扼制使其在5分钟内被去除,这标明肌动卵白的盘活是恒定的。此外,Arp2/3复合体扼制导致糖酵解快速下落,标明其功能与ADA相似。但是,刻下尚不明晰用于竖立这些线粒体筹商肌动卵白集结的信号通路是否与ADA或PDA的信号通路相似。肌动卵白与线粒体挫伤的论断及有待搞定的问题讲述肌动卵白团聚在线粒体挫伤中的作用一直收到几个问题的困扰。起首,东谈主们倾向于立行将这种肌动卵白与线粒体分裂筹商起来,但是莫得胜利左证诠释这种功能。其次,至少有两个零丁的线粒体筹商肌动卵白集结分歧对急性或遥远线粒体挫伤作出反应,这使得扼杀其特定影响具有挑战性。了解触发ADA和PDA的不同路子应有助于评估其特定功能。对于ADA和PDA,不错建议一些胜利的问题。两种拼装因子(Arp2/3复合体和FMNL酿成素)在ADA中是何如协同责任的?可能性包括formin介导的用于Arp2/3复合物活化的母丝的供应或formin-介导的Arp2/3复合体成核丝的伸长。研讨到总计三种FMNL酿成素的耗竭对于扼制ADA是必要的,这两种作用王人可能发生。ADA和PDA在团聚机制和所产生的肌动卵白丝的结构方面有多大区别?为了搞定这个问题,需要对集结进行更高分辨率的成像。另一个问题波及ADA或PDA历程中限定肌动卵白线粒体定位的因素。在CCCP指挥的ADA历程中,Arp2/3复合物、WAVE复合物亚基和Arp2/3复合物相互作用卵白cortactin被马上召募到线粒体中。但是,领先的定位信号尚不明晰。此外,尚不明晰ADA路子第二分支的因素(FMNL formins、CDC42或CDC42-GEF-FDG1)是否也被线粒体召募。对于PDA,尚不明晰Arp2/3复合物或WASP–N-WASP是否胜利召募到线粒体,以及PARKIN是否介导这种胜利召募。另一个问题是ADA或PDA何如与其他主要的细胞肌动卵白依赖历程筹商,其中好多历程也受到Rho GTP酶的疗养。ADA的计划标明,线粒体功能费劲产生的两个信号(线粒体钙开释和细胞质ATP下落)提供了领先的刺激,有意教唆线粒体周围的肌动卵白团聚,而PARKIN向线粒体的召募可能是PDA激活的重要事件。刻下尚不明晰肌动卵白细胞骨架疗养中更常用的其他信号,如特异性磷酸肌醇的产生,是否也在这两个历程中办法作用。临了,ADA和PDA是否存在细胞类型变异?这个问题可能与前边扣问的线粒体异质性问题关联。ADA和PDA的计划王人是在有限数目的细胞类型中进行的,信号通路和反应的细节可能会有所不同。举例,ADA在U2OS细胞中需要两个Rho-GEF(Trio和FGD1),但这些是大的GEF眷属的成员,已知其功能因细胞类型而异。对于ADA-糖酵解的筹商,研讨到好多癌症对糖酵解办法出的构成依赖性,尚不明晰癌症细胞是否与先前计划的小鼠胚胎成纤维细胞和T效应细胞以相通的形势反应。

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Fig. 5 肌动卵白和线粒体畅通肌动卵白和线粒体畅通根据细胞环境(细胞类型、刺激)的不同,肌动卵白通过波及肌球卵白或肌动卵白自身团聚的机制来促进和扼制线粒体畅通(Fig. 5)。肌动卵白扼制基于微管的线粒体畅通一个遑急的线粒体畅通机制是基于驱动卵白或能源卵白的沿着微管的畅通,其中这些马达通过两个中介体与线粒体伙同:Miro和Milton(也称为TRAK)。这些相互作用的疗养在定向畅通限定中很遑急,尤其是在神经元等高度极化的细胞中。最近细目的一种疗养机制是,细胞质葡萄糖增多导致N-乙酰葡糖胺(O-GlcNAcylation)对Milton进行翻译后修饰,使Milton省略与四个半LIM结构域卵白2(four and a half LIM domains protein 2,FHL2)伙同。Milton–FHL2相互作用导致线粒体与肌动卵白丝伙同,费劲基于微管的畅通。介导O-GlcNAcylation的酶的过度抒发也导致线粒体周围肌动卵白丝的显赫增多,这可能是导致畅通受限的丝。这种肌动卵白的拼装机制尚不明晰。肌球卵白对线粒体畅通的影响与世俗用于线粒体畅通的微管马达比较,肌球卵白的使用频率较低,但有彰着的例外。在出芽酵母中,V型肌球卵白将线粒体和其他细胞器从母体转换到芽体中。在哺乳动物中,线粒体筹商的肌球卵白19在某些情况下,特别是在细胞应激时,不错引起线粒体向细胞外围的历程性畅通。真理的是,肌球卵白19也被用来摈弃畅通,这一功能一经在四个不同的情况中神气过。作家一经扣问了肌球卵白19在线粒体分裂中的作用,它可能充任线粒体和内质网之间的纽带。在第二种情况下,肌球卵白19可能在一种新的质料限定历程中将线粒体敛迹在质膜上,排出受损的线粒体,该历程称为线粒体胞吐。伙同肌动卵白但不可沿着丝挪动的肌球卵白19突变体省略参与线粒体胞吐,这标明肌球卵白19的作用是摈弃畅通。肌球卵白19的第三个这么的作用是在有丝分裂历程中,当肌动卵白索集结在纺锤体区域外拼装时。有丝分裂索的成核剂是未知的,但Arp2/3复合物不可提供成核活性。线粒体以肌球卵白19依赖的形势沿着这些电缆定向,这标明肌球卵白19将线粒体附着在索上。这种与肌动卵白丝的伙同对于线粒体向子细胞的符合漫步似乎很遑急,可能是通过提供线粒体的均匀漫步。肌球卵白19的耗竭导致线粒体不合称遗传。临了,最近的一项计划标明,肌球卵白19的畅通活性是褂讪嵴结构所必需的,通过与OMM153上的SAM50 (β-桶卵白拼装所需的分选和拼装机制(sorting and assembly machinery,SAM)的一部分)相互作用。天然肌球卵白19褂讪嵴结构的机制尚不明晰,但肌球卵白19在这一历程中摈弃了畅通,不挪动线粒体。除了这些畅通摈弃功能外,肌球卵白19可能胜利拮抗基于微管畅通的线粒体易位,因为它也以与Milton竞争的形势与Miro卵白相互作用。另外两种肌球卵白,肌球卵白V和肌球卵白VI,不错起义基于微管的线粒体运载,从而摈弃畅通。作家之前一经扣问了肌球卵白II在线粒体分裂中的功能和肌球卵白VI在线粒体挫伤中的功能。在这两种情况下,肌球卵白王人不起转换线粒体的作用。总之,天然肌球卵白在某些情况下具有影响线粒体畅通的智商,但肌球卵白平淡在线粒体生物学中具有其他功能,其中一个功能是摈弃畅通。最近一篇优秀的综述详实先容了肌球卵白、驱动卵白和能源卵白的线粒体功能(见参考文件159)。通过肌动卵白团聚的线粒体畅通通过Arp2/3复合体进行的肌动卵白团聚不错驱动亚细胞结构如内体的易位。细胞内致病微生物,如李斯特菌、志贺菌和立克次体,特别善于愚弄这种基于肌动卵白的畅通,平淡(但并不老是)通过Arp2/3复杂介导的集结,在挪动的微生物背面酿成“彗星”或“尾巴”。Arp2/3复合体介导的线粒体畅通最早是在出芽酵母中建议的,但这种畅通的主张尚不明晰。最近,哺乳动物线粒体在有丝分裂历程中露出了Arp2/3复合物依赖的畅通。与之前扣问的围绕间期线粒体的肌动卵白云波雷同,肌动卵白云不错在有丝分裂线粒体周围酿成,平淡从间期肌动卵白结构过渡,但以更快的速率绕细胞旋转(6分钟内转完一圈)。莫得左证标明有丝分裂时在其他细胞器周围有肌动卵白云。与间期云雷同,有丝分裂云摈弃线粒体的畅通。但是,在少数情况下(13%),云滚动为线粒体背面的肌动卵白尾巴,线粒体马上从尾巴标的挪动(~250 nm/s)。真理的是,尾巴包含两条主要的链,随机是螺旋缠绕的,雷同于立克次体在其感染周期的特定阶段背面的私有尾巴。天然这种基于肌动卵白的畅通性对有丝分裂线粒体的举座对称漫步并不遑急,但它确乎增多了线粒体群体的混杂,这使受损线粒体的遗传就地化,以确保两个子代王人能获取功能相似的线粒体群体。总的来说,有两个基于肌动卵白的历程限定有丝分裂线粒体的漫步:肌球卵白19介导的与肌动卵白索的集结,有助于均匀漫步;和Arp2/3复合物介导的畅通性,混杂线粒体群体。肌动卵白和其他线粒体筹商的历程作家简要扣问了肌动卵白在另外两种线粒体环境中的可能作用,这两种情况王人存在不细目性:在细胞物化中的作用和肌动卵白在线粒体内的功能。肌动卵白,线粒体和细胞物化对于肌动卵白在凋一火或坏死细胞物化路子中的作用的文件是混杂的。Arp2/3复合体激活剂WAVE1在促凋一火和抗凋一火事件中王人与线粒体筹商,但肌动卵白莫得胜利参与。最近的一项计划为另外两种Arp2/3复合物激活剂JMY和WHAMM在DNA挫伤指挥的细胞凋一火历程中促进线粒体细胞色素c的开释提供了左证。JMY的作用取决于Arp2/3复合物,但由此产生的肌动卵白在线粒体上莫得成核。WHAMM有核肌动卵白的定位尚不明晰。此外,好多论文一经记载了在刺激细胞凋一火或坏死物化的处理中,cofilin(疗养解聚和能源学的因子)向线粒体的易位。这些论文中的大多数王人露出了cofilin对细胞物化的刺激作用,而有两篇论文莫得发现这种作用。Cofilin氧化可能对其线粒体易位很遑急,可能将ROS与此历程筹商起来。这些论文在细目肌动卵白与cofilin在这些事件中有牵扯方面各不相通。昭彰,肌动卵白在线粒体细胞凋一火中的潜在作用需要更多的计划。线粒体内的肌动卵白终端这篇综述的合适次第是揣度肌动卵白在线粒体中的潜在作用。莫得令东谈主信服的先验意义来假想肌动卵白在线粒体内的作用,因为肌动卵白不具有明确的N-末端线粒体易位前序列。但是,这种信号可能是可变的,并不是总计的线粒体卵白上王人存在这种信号。此外,夙昔被合计存在于其他场合的线粒体卵白质群体一经被轻薄。换句话说,信号序列的缺失并不一定等同于线粒体肌动卵白的缺失。三项计划标明肌动卵白在线粒体中的作用。一项计划发现了线粒体肌动卵白和肌球卵白IIA的生化左证,并进一步标明它们与HEK细胞中的线粒体DNA关联。另一项计划使用固定细胞的超分辨率显微镜图像算作线粒体内肌动卵白的左证。第三项计划,使用分离的脑线粒体,标明肌动卵白在ETC复合物IV功能中的作用。昭彰,要细目线粒体内肌动卵白的灵验性还有很长的路要走。在波及分离线粒体的计划中,细胞质肌动卵白羞辱(或与线粒体细胞质名义筹商的肌动卵白)的可能性是一个令东谈主担忧的问题。但是,东谈主们花了很万古期才秉承肌动卵白在细胞核中的存在和功能,是以时期会告诉咱们线粒体肌动卵白是否存在的真相。论断与不雅点肌动卵白在职何细胞环境中的功能王人因其丰富、参与多种历程以及在空间和时期上的叠加功能而变得复杂。在作家看来,肌动卵白在线粒体生物学中的功能深信比这里报谈的要多。以下是在进一步探听中需要记起的一些事项。起首,肌动卵白伙同卵白不太可能单独起作用,任何基于肌动卵白的结构王人需要多种卵白质来介导其拼装、组织和解析。若是在一个历程中轻薄出一种肌动卵白伙同卵白,那么其他的也应该是预感之中的事。其次,若是基于遥远处理(1小时或更万古期)怀疑肌动卵白的作用,那么在这段时期内可能发生了不啻一次肌动卵白介导的事件。这篇综述中的一个例子是线粒体挫伤后的ADA和PDA。第三,由于以下几个原因,平淡很难通过显微镜不雅察到显赫的肌动卵白丝蕴蓄:肌动卵白是蓦然的(举例,本综述中的CIA或ADA),肌动卵白在距离实质结构一定距离的场合运行(举例,基于肌球卵白II的缩窄可能发生在更宽的区域),肌动卵白被其他基于肌动卵白的结构潜藏,或者所使用的时期不可很好地分辨肌动卵白。临了少量,领先无法不雅察到细胞核中通晓的肌动卵白是一个很好的例子,新的探针对于细胞核肌动卵白成像是必要的。当使用电子显微镜时,由于传统的薄片电子显微镜处理破裂了除最褂讪的肌动卵白丝外的总计肌动卵白丝,因此会出现额外的挑战。若是肌动卵白丝很短,冷冻电子显微镜时期以致很难检测到肌动卵白。其他电子显微镜时期在不雅察线粒体周围的肌动卵白方面更为得手。临了,算作肌动卵白生物学家,作家一经了解到,任何对肌动卵白线粒体作用的意会王人需要对线粒体自身的意会,而作家仍在致力获取这种意会。一样,那些来自线粒体鸿沟的东谈主必须了解肌动卵白细胞骨架。若是不了解这两个鸿沟,计划覆没很可能是浅易的,对复杂和异质的历程得出过于粗拙的论断。 本站仅提供存储做事,总计内容均由用户发布,如发现存害或侵权内容,请点击举报。



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