内吞蛋白通过不稳定性在高膜张力环境中驱动囊泡生长
生物物理
2016-07-13 v2 亚细胞过程
摘要
网格蛋白介导的内吞作用（CME）是通过膜囊泡将货物运入细胞的关键途径。它在营养输入、信号转导、神经传递以及病原体和载药纳米颗粒的细胞进入中起着不可或缺的作用。由于CME涉及质膜的大量局部重塑，膜张力的存在对弯曲产生阻力，从而阻碍囊泡形成。实验表明，在这种高张力条件下，需要肌动蛋白动力学才能成功进行CME。在本研究中，我们基于这些开创性的实验研究，提供了关于两种关键内吞蛋白（即肌动蛋白和BAR蛋白）在高膜张力环境中驱动囊泡形成作用的基本机制见解。我们的研究揭示了一种新的肌动蛋白力诱导的“突跳不稳定性”，它触发了从浅凹陷到高度内陷的管状结构的快速形状转变。我们表明，BAR蛋白的结合稳定了囊泡并诱导了较温和的不稳定性。此外，我们提出了BAR解聚在调节囊泡形状演化中的一种新的反直觉作用。我们表明，在肌动蛋白-BAR协同作用下，BAR蛋白的解离导致囊泡显著伸长和挤压。超越膜几何形状，我们提出了一个基于应力的新视角来解释囊泡分裂的开始，并预测了分离囊泡的形状和组成。我们将突跳转变和高面内应力作为BAR突变酵母细胞中宽浅凹陷直接转变为分离囊泡的可能解释。
引用
@article{arxiv.1502.01765,
title = {Endocytic proteins drive vesicle growth via instability in high membrane tension environment},
author = {Nikhil Walani and Jennifer Torres and Ashutosh Agrawal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.01765},
year = {2016}
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备注
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