AIP参与调控的肌动蛋白动态对果蝇眼睛发育过程中重塑黏着连接的重要性研究

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肌动蛋白细胞骨架的动态聚合和解聚对很多重要的细胞活动,比如细胞分裂,细胞运动,内吞作用,形态发生等都是至关重要的。AIP1(肌动蛋白结合蛋白1)首先在酵母中被发现;接下来的研究显示它在体外可以和cofilin共同作用,解聚肌动蛋白丝。AIP1是一个67-kD的蛋白,包含WD40重复序列。和cofilin一样,AIP1在各物种中高度保守。  果蝇编码AIP1蛋白的基因是flare(flr)。最近有报道称flr突变对果蝇翅膀上刚毛的平面极性和形态造成影响。我们发现在flr突变的幼虫眼盘中,上皮的形态受到了严重的损害。特别是flr突变小眼簇中的黏着连接(由E-cadherin/β-catenin/α-catenin蛋白复合体组成)受到了严重影响。而上皮细胞中的其他极性标志分子,包括顶端的Par3/Par6/aPKC蛋白复合体和侧下部的Dlg蛋白复合体(属于分隔连接)都没有明显的缺陷。免疫染色的实验显示了AIP1更倾向于在形态发生沟的后方表达。它在小眼簇中特异地和黏着连接共定位。此外,在形态发生沟后方的flr突变细胞中,肌动蛋白丝的量极大地增高。而在形态发生沟前面的flr突变细胞里,肌动蛋白丝的量并没有改变。这说明AIP1对肌动蛋白丝的解聚非常重要,而且它对肌动蛋白的解聚作用主要集中在正进行迅速形态发生的上皮组织中,比如黏着连接正在进行动态重塑的组织。在温度敏感型tsr(cofilin的基因)突变果蝇中,肌动蛋白丝和黏着连接也有缺陷。在用RNAi干扰flr表达的细胞中,高表达cofilin能够拯救黏着连接的结构,说明AIP1可以特异性地在黏着连接周围.提高cofilin对肌动蛋白的解聚效率。最后,针对眼盘进行的肌动蛋白药物实验阐明肌动蛋白的动态调节对于形态发生沟后方的黏着连接重塑是必需的。总而言之,我们的实验结果证明,在果蝇眼睛上皮形态发生的过程中,AIP1和cofilin协同调节的肌动蛋白动态对黏着连接的构建和重塑至关重要。
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