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Cell Rep:细胞骨架缺失或引发诸如癌症等多种疾病

来源:生物谷 2015-06-08 14:44

2015年6月8日 讯 /生物谷BIOON/ --动物细胞一般包含有三种类型的细胞骨架分子,即肌动蛋白丝、中间丝和微管。细胞骨架具有流动性的结构,其在细胞中往往可以经历快速重组,从而进行多种细胞过程,比如细胞形态发生、运动、胞内运输以及细胞分裂等;然而细胞骨架结构的缺失会导致多种疾病的发生,比如癌症、神经性障碍等。

不同的细胞骨架系统并不会在孤立状态下发挥功能,而其会在细胞中彼此联合起来发挥作用,近日刊登在国际杂志Cell Reports上的一篇名为“Bidirectional Interplay between Vimentin Intermediate Filaments and Contractile Actin Stress Fibers”的研究论文中,来自赫尔辛基大学的科学家们就通过研究揭示了,细胞质中间丝会同特殊的具有收缩性的肌动蛋白丝arcs相互作用。

研究者Pekka Lappalainen教授说道,肌动蛋白丝arcs会将细胞外缘的中间丝运输到细胞核中,而肌动蛋白丝arcs的破裂会导致中间丝网络向细胞外缘部分发生异常的扩散,同时也会引发细胞形态发生的相关缺失。

中间丝会抵挡arcs的运动,而中间丝的剔除会引发含有arcs丰富的活动性细胞的形态发生异常变化,从而就会引发诸如癌症等人类疾病的发生,后期研究者还将通过更为深入的研究揭示细胞骨架的缺失为何会引发一系列的人类疾病,从而为开发新型疗法治疗细胞骨架缺失引发的多种疾病提供新的帮助和希望。(生物谷Bioon.com)

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Yaming Jiu, Jaakko Lehtimäki, Sari Tojkander, Fang Cheng, Harri Jäälinoja, Xiaonan Liu, Markku Varjosalo, John E. Eriksson, Pekka Lappalainen

Christopher J. Rice, Vinoy K. Ramachandran, Neil Shearer, Arthur Thompson

The actin cytoskeleton and cytoplasmic intermediate filaments contribute to cell migration and morphogenesis, but the interplay between these two central cytoskeletal elements has remained elusive. Here, we find that specific actin stress fiber structures, transverse arcs, interact with vimentin intermediate filaments and promote their retrograde flow. Consequently, myosin-II-containing arcs are important for perinuclear localization of the vimentin network in cells. The vimentin network reciprocally restricts retrograde movement of arcs and hence controls the width of flat lamellum at the leading edge of the cell. Depletion of plectin recapitulates the vimentin organization phenotype of arc-deficient cells without affecting the integrity of vimentin filaments or stress fibers, demonstrating that this cytoskeletal cross-linker is required for productive interactions between vimentin and arcs. Collectively, our results reveal that plectin-mediated interplay between contractile actomyosin arcs and vimentin intermediate filaments controls the localization and dynamics of these two cytoskeletal systems and is consequently important for cell morphogenesis.

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