我们的细胞围绕三种基本类型的蛋白丝建立了复杂的细胞骨架。
(microtubule)在
(dynein)和
(kinesin)的帮助下,被用来进行繁重的工作,例如搬运囊泡和整个染色体。
中间丝
(intermediate filament)有着坚固的结构,通常用于创造一个更永久的基础设施,例如支持核膜的坚固网络或在皮肤和头发中的大型结构。另一方面,
(actin)则更加灵活,可根据需要进行建造和拆卸。网络经常被用来控制细胞的内部结构和整体形状。
Arp2/3复合体
(Arp2/3 complex)有助于在丝执行其许多细胞骨架工作时形成模式。它在细胞骨架中形成一个分支。它与链(母链)结合形成新链(子链)的结构。Arp2/3 复合体的形状导致两条链之间形成典型的70度角。这非常适合构建具有许多 Arp2/3 复合体连接的许多丝的树形结构。
来自PDB条目
7tpt
的Arp2/3复合物结构,表明它是一个由七个不同的蛋白质组成的复合物。这些子链一起聚集在母链的一侧并粘合到。被称为Arp2和Arp3的两个蛋白质的结构与非常相似。如下面的交互式可操作图所示,它们的排列方式类似于一条丝中的两条链,并为子丝提供起点。
前纤维蛋白和封端蛋白(红色-紫色)帮助控制丝的生长(蓝色)。
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许多其他蛋白质协同工作以管理复杂的细胞骨架,并建立和控制连接。此处显示了两个示例。
前纤维蛋白
(profilin,PDB条目
2btf
)与结合,阻断参与与丝状体中的邻居形成相互作用的部分蛋白质。这种蛋白质提供了稳定的单体供应,以便在需要时用于构建新的细丝。顾名思义,
封端蛋白
(capping protein)会覆盖丝的一端,确保它不会在没有任何控制的情况下继续生长。如PDB条目
7pdz
所示,它由覆盖细丝末端的蛋白质二聚体组成。
Ding, B., Narvaez-Ortiz, H.Y., Singh, Y., Hocky, G.M., Chowdhury, S., Nolen, B.J.
Structure of Arp2/3 complex at a branched actin filament junction resolved by single-particle cryo-electron microscopy.
Proc Natl Acad Sci U S A
e2202723119-e2202723119
Funk, J., Merino, F., Schaks, M., Rottner, K., Raunser, S., Bieling, P.
A barbed end interference mechanism reveals how capping protein promotes nucleation in branched actin networks.
Nat Commun
5329-5329
Merino, F., Pospich, S., Rausner, S.
Towards a structural understanding of the remodeling of the actin cytoskeleton.
Sem Cell Develop Biol
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Schutt, C.E., Myslik, J.C., Rozycki, M.D., Goonesekere, N.C., Lindberg, U.
The structure of crystalline profilin-beta-actin.
Nature
810-816