封面圖片：圖片顯示了微管（綠色部分）尖端的血影斑蛋白ACF7（藍(lán)色部分）,，它們與細(xì)胞外周的肌動(dòng)蛋白纖維（紅色部分）,、焦點(diǎn)黏著斑匯聚在一起。Wu等科學(xué)家發(fā)現(xiàn)ACF7是一種直接結(jié)合肌動(dòng)蛋白,、微管,、以及生長(zhǎng)中微管尖端蛋白區(qū)域的巨大蛋白，同時(shí)ACF7也能起到ATP酶的作用,。封面設(shè)計(jì)：Xiaoyang Wu,，Elaine Fuchs）
微管（Microtubule）和絲狀肌動(dòng)蛋白（F-actin）控制著多種細(xì)胞功能，包括細(xì)胞形態(tài),、細(xì)胞分裂,、胞內(nèi)疏運(yùn)、附著以及移動(dòng)等,。很多研究顯示,，在以上兩種似乎截然不同的細(xì)胞骨架網(wǎng)之間存在復(fù)雜的分子相互作用。而細(xì)胞骨架之間的這種協(xié)調(diào)對(duì)于細(xì)胞遷移和附著特別重要,，這是組織發(fā)生和生理學(xué)的基本內(nèi)在過(guò)程,。細(xì)胞遷移的復(fù)雜過(guò)程需要細(xì)胞骨架等結(jié)構(gòu)的整體行動(dòng)，而這種肌動(dòng)蛋白和微管之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)可能作用是極化細(xì)胞運(yùn)動(dòng),。之前的研究證實(shí),，微管可以作用于外周的絲狀肌動(dòng)蛋白，但是其中的分子基礎(chǔ)并不清楚,。
在哺乳動(dòng)物體內(nèi)存在一種血影斑蛋白（spectraplakin）,，這是一種多細(xì)胞生物獨(dú)有的得到廣泛表達(dá)的蛋白，它們與眾不同之處在于能直接與微管,、絲狀肌動(dòng)蛋白結(jié)合,，并連接以上二者。對(duì)于較低等真核生物的研究表明血影斑蛋白的功能在上皮和神經(jīng)組織中特別顯著,。而在哺乳動(dòng)物體內(nèi),，血影斑蛋白ACF7/MACF1的表達(dá)模式最類似于果蠅血影斑蛋白,，在2008年10月3日出版的《細(xì)胞》（Cell）上，來(lái)自美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的Wu等科學(xué)家研究了ACF7的生理作用及其重要性,。
研究人員利用條件性基因打靶（conditional gene targeting）來(lái)去除小鼠皮膚的ACF7表達(dá),。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ACF7的不足會(huì)導(dǎo)致表皮遷移的損害,?？茖W(xué)家們的發(fā)現(xiàn)揭示了ACF7在傷口愈合以及表皮遷移方面的關(guān)鍵作用，這與ACF7,、微管,、絲狀肌動(dòng)蛋白以及焦點(diǎn)黏著斑（focal adhesion FA）之間的聯(lián)系有關(guān)。通過(guò)解除這種聯(lián)系,，研究人員發(fā)現(xiàn)這對(duì)于控制FA的組裝以及動(dòng)力學(xué)很重要,。而令人驚訝的是，ACF7結(jié)合微管,、絲狀肌動(dòng)蛋白,、末端蛋白的能力并不足以挽回野生型ACF7的全部功能。結(jié)果表明,，ACF7能起到ATP酶的作用,，并且更重要的是，ACF7更像一種肌動(dòng)蛋白調(diào)節(jié)ATP酶,，而非微管調(diào)節(jié)或鈣調(diào)節(jié)ATP酶,。
因此科學(xué)家認(rèn)為，盡管對(duì)于血影斑蛋白家族的了解還很少,，以上發(fā)現(xiàn)揭示了它們是如何進(jìn)化成為獨(dú)特的調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白-微管相互作用的大分子物質(zhì)的,。此外，ACF7在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中建立和維持正確細(xì)胞骨架協(xié)調(diào)作用的過(guò)程也得到了體現(xiàn),。文章最后作者表示,，他們的發(fā)現(xiàn)為更進(jìn)一步研究ACF7在肌動(dòng)蛋白、微管細(xì)胞骨架網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)作用鋪平了道路,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Cell,，Vol 135, 137-148, 03 October 2008，Xiaoyang Wu, Atsuko Kodama, and Elaine Fuchs
ACF7 Regulates Cytoskeletal-Focal Adhesion Dynamics and Migration and Has ATPase Activity
Xiaoyang Wu,1 Atsuko Kodama,1,2 and Elaine Fuchs1,
1 The Howard Hughes Medical Institute and Laboratory of Mammalian Cell Biology and Development, Rockefeller University, New York, NY 10065, USA
Coordinated interactions between microtubule (MT) and actin cytoskeletons are involved in many polarized cellular processes. Spectraplakins are enormous (>500 kDa) proteins able to bind both MTs and actin filaments (F-actin) directly. To elucidate the physiological significance and functions of mammalian spectraplakin ACF7, we've conditionally targeted it in skin epidermis. Intriguingly, ACF7 deficiency compromises the targeting of microtubules along F-actin to focal adhesions (FAs), stabilizes FA-actin networks, and impairs epidermal migration. Exploring underlying mechanisms, we show that ACF7's binding domains for F-actin, MTs, and MT plus-end proteins are not sufficient to rescue the defects in FA-cytoskeletal dynamics and migration functions of ACF7 null keratinocytes. We've uncovered an intrinsic actin-regulated ATPase domain in ACF7 and demonstrate that it is both functional and essential for these roles. Our findings provide insight into the functions of this important cytoskeletal crosslinking protein in regulating dynamic interactions between MTs and F-actin to sustain directional cell movement.
