（封面圖片：神經(jīng)元生長(zhǎng)錐頸的亞顯微結(jié)構(gòu),。旋轉(zhuǎn)投影電子顯微圖片顯示微管（綠色）、肌動(dòng)蛋白微絲（紅色）,、以及被膜小窩（藍(lán)色）的分布情況,。圖中微管的斑狀形態(tài)是由于免疫膠體金標(biāo)定產(chǎn)生的。“肌動(dòng)蛋白弧”將外周的單個(gè)微管結(jié)構(gòu)移動(dòng)到中央位置,。）
軸突生長(zhǎng)和導(dǎo)向（axon growth and guidance）是一種重要的生物過(guò)程,，然而其內(nèi)部的細(xì)胞生物學(xué)機(jī)制一直未得到很好的解釋。盡管大量證據(jù)表明軸突的生長(zhǎng)和導(dǎo)向過(guò)程依賴于組織有序的細(xì)胞骨架（cytoskeletal）動(dòng)力學(xué),，但是科學(xué)家還在尋找直接相應(yīng)的分子現(xiàn)象,。在2008年7月8日出版的《發(fā)育細(xì)胞》（Developmental Cell）上，來(lái)自美國(guó)的一個(gè)研究小組發(fā)表了兩篇文章,，分別闡述了在這一方面取得的新發(fā)現(xiàn),。
在該小組發(fā)表的一篇文章中，科學(xué)家研究了細(xì)胞黏著底物刺激產(chǎn)生的神經(jīng)突增生（neurite outgrowth）,。在快速增生的過(guò)程中,，微管和細(xì)胞器的生長(zhǎng)和位于外圍的退化肌動(dòng)蛋白網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)系。有意思的是,，當(dāng)黏著位點(diǎn)成熟之后,，收縮肌動(dòng)蛋白弧（contractile actin arc）結(jié)構(gòu)變得更加堅(jiān)固,，收縮肌動(dòng)蛋白弧由Rho/Rho激酶/肌漿球蛋白II（Rho/Rho Kinase/myosin II）信號(hào)級(jí)聯(lián)放大（signaling cascade）調(diào)節(jié),。當(dāng)Rho激酶被抑制后，盡管生長(zhǎng)應(yīng)答僅受到少量延遲,，但是微管將變得無(wú)法形成單一的生長(zhǎng)軸,。這些結(jié)果顯示，Rho激酶和肌漿球蛋白II的收縮在神經(jīng)生長(zhǎng)的微管行為調(diào)節(jié)方面存在重要作用,。
在另一篇文章中,，該小組試圖解釋軸突新片段如何形成,。為了形成新片段，需要產(chǎn)生聚集成束的高動(dòng)力性,、張開(kāi)的微管陣列,，以形成軸突的核心部分。與微管相關(guān)的蛋白能穩(wěn)定微管束,，但是單個(gè)的微管是如何被聚集到一起從而開(kāi)始形成微管束的機(jī)制并不清楚,。研究中科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，肌漿球蛋白II驅(qū)動(dòng)的收縮結(jié)構(gòu)：一種側(cè)向移動(dòng)的肌動(dòng)蛋白弧能與生長(zhǎng)中的微管發(fā)生相互作用,，并且將它們從生長(zhǎng)錐的側(cè)部移動(dòng)到中央部位,。當(dāng)肌漿球蛋白II被抑制之后，肌動(dòng)蛋白絲以及微管的移動(dòng)將立即停止,，微管束也將解開(kāi),。因此，肌漿球蛋白II產(chǎn)生的收縮力對(duì)于形成生長(zhǎng)錐頸的正常微管束至關(guān)重要,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Developmental Cell,，Vol 15, 146-162, 08 July 2008，Andrew W. Schaefer, Paul Forscher
Coordination of Actin Filament and Microtubule Dynamics during Neurite Outgrowth
Andrew W. Schaefer,1,3 Vincent Th.G. Schoonderwoert,1,3 Lin Ji,2 Nelson Mederios,1 Gaudenz Danuser,2 and Paul Forscher1,
1 Department of Molecular, Cellular and Developmental Biology, Yale University, New Haven, CT 06511, USA
2 Dept of Cell Biology, Scripps Research Institute (TSRI), La Jolla, CA 92037, USA
Corresponding author
Paul Forscher
[email protected]
Summary
Although much evidence suggests that axon growth and guidance depend on well-coordinated cytoskeletal dynamics, direct characterization of the corresponding molecular events has remained a challenge. Here, we address this outstanding problem by examining neurite outgrowth stimulated by local application of cell adhesion substrates. During acute outgrowth, the advance of organelles and underlying microtubules was correlated with regions of attenuated retrograde actin network flow in the periphery. Interestingly, as adhesion sites matured, contractile actin arc structures,
