赫尔辛基大学 tw f1/tw F2-敲除细胞表达mCherry-LifeAct(洋红色)的前沿延时图像，以显示肌动蛋白丝
该细胞还表达光活化的磷酸-绿色荧光蛋白-肌动蛋白(青色)，其随时间的衰减揭示了肌动蛋白丝的分解速率
信用:拉普莱宁研究集团 赫尔辛基大学和贾克·莫诺研究所的研究小组发现了一种促进细胞迁移的新分子机制
这一发现揭示了驱动癌细胞不受控制运动的机制，也修正了细胞迁移的“教科书观点”
细胞在我们体内移动的能力对伤口愈合至关重要，免疫细胞在我们的组织中巡逻以寻找细菌和病毒病原体也是如此
另一方面，细胞不受控制的运动是癌症侵袭和转移的标志
驱动细胞迁移的机制是由蛋白质肌动蛋白组成的复杂的动态细丝网络
肌动蛋白以单体形式存在，但像乐高积木一样，不同类型的丝状结构可以由细胞中的肌动蛋白单体构建而成
肌动蛋白丝在细胞中以这样一种方式组织，即它们快速伸长的正端朝向质膜，而它们的负端远离质膜
在细胞迁移过程中，肌动蛋白丝在其正端对着质膜的伸长产生了向前推动细胞前缘的力
为了维持足够的单体肌动蛋白亚基供应，肌动蛋白丝必须在细胞中快速分解，这被认为发生在负端
将肌动蛋白丝分解限制在负端的一个重要因素是覆盖蛋白，它与丝的正端结合得非常紧密，以阻止丝的伸长和缩短(见相关图)
发表在《自然细胞生物学》上的一项新研究表明，这种细胞迁移的“教科书观点”需要修改
这项由赫尔辛基大学生命生物技术研究所的佩卡·拉普莱宁教授领导的研究表明，一种保守的肌动蛋白结合蛋白——双丝蛋白有效地去除了细丝顶端的覆盖蛋白
这导致细丝解聚也来自它们的“老化的”正端，不再向前推动细胞的前沿
在没有双丝蛋白的情况下，肌动蛋白丝的再循环减少，丝向前推动细胞边缘的效率降低，细胞迁移变慢
Lappalainen说:“我们的结果表明，Twinfilin和cap蛋白共同构成了一个‘分子钟’，它确保了推动质膜的‘生产性’肌动蛋白丝有足够的肌动蛋白单体供应，而不再推动质膜的‘老化’肌动蛋白丝被分解。”
“这项研究强调了几种具有不同功能的蛋白质需要以协同作用的方式来维持细胞中肌动蛋白网络的正常形态和功能，”Dr
马克库·哈卡拉是这项研究的主要作者
尽管进行了广泛的研究，肌动蛋白单体在细胞中循环的精确机制仍然难以捉摸
这项新的研究揭示了如何从肌动蛋白丝加端去除覆盖蛋白，使其快速分解，从而为这个难题增加了重要的一环
这些发现也为进一步研究了解肌动蛋白分解机制的不规则性如何导致严重疾病和发育障碍奠定了基础
“Twinfilin不受控制的表达与许多疾病有关，如乳腺癌侵袭和淋巴瘤进展
因此，我们的工作也揭示了驱动癌细胞不受控制运动的分子机制，”拉普莱宁总结道
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