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    微管有助于调节我们全身的细胞结构

    发布时间:2019-10-16 10:29 作者:健源生物网 分类:行业资讯

    微管有助于调节我们全身的细胞结构。利用冷冻电子显微镜,已经揭示了蛋白质是如何维持微管稳定性和调节细胞内微管运输的。
     
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    新的见解有助于开发治疗痴呆和心力衰竭等疾病的药物。
     
    我们体内的细胞有特殊的形状,可以作为器官和组织的一部分发挥作用。例如,神经细胞通过在细胞投射物之间建立通信网络,将大脑和身体紧密地连接起来。心脏细胞形成圆柱线,有效地收缩肌肉。为了产生这些形状,复杂的蛋白质框架使细胞成为“骨架”。微管是最广为人知的,它们的位置由微管相关蛋白调节。
     
    tau和map4都是tau家族的一部分,是与微管相关的“经典”蛋白质。tau存在于神经细胞中,而map4在我们全身广泛表达,如心脏或骨骼肌。这些典型微管相关蛋白的过度表达与阿尔茨海默病和心力衰竭有关。它能阻止驱动蛋白的运动,驱动蛋白利用微管作为“轨道”在细胞中运输各种物质。
     
    研究小组在实验室条件下重建了微管、map4和驱动蛋白-驱动蛋白的复杂结构,并用冷冻电子显微镜观察了详细的三维结构。
     
    结果表明,MAP4附着在微管长轴上,使其稳定。
     
    map4与微管之间的键位于强相互作用和弱相互作用两种位点。肌动蛋白与map4竞争微管结合。如果有足够的运动蛋白,它可以在薄弱部位取代map4并与微管结合。
     
    这导致map4(在强锚定位点)和驱动蛋白(在弱锚定位点)同时与微管结合。研究小组发现,除了直接与微管结合外,map4还可以折叠并聚集在微管上。这个区域的MAP4与驱动蛋白相互作用并固定,从而阻止驱动蛋白在微管上移动。这显示了MAP4如何稳定微管和阻断运动蛋白的运输功能。
     
    这些发现可能有助于为MAP4过度表达引起的心肌肥厚和心力衰竭创造新的治疗策略。氨基酸序列类似map4的tau可能具有相同的结构。在这种情况下,这项研究也将为痴呆等神经退行性疾病提供启示。
     
    新田教授评论说:“通过揭示MAP4细胞和微管的复杂微形态,我们希望这项研究能在细胞水平上提供见解,帮助我们对抗导致细胞变化的疾病,如心力衰竭和老年痴呆症。”
     
     

    关键词: 微管 细胞结构

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