动态蛋白质机器如何执行最终切割

每天都有数十亿个细胞死在我们体内，需要被新分裂的细胞所取代。细胞分裂是一个精心编排的过程，涉及多个关键步骤。最后，“细胞脱落”使膜分裂，从而产生两个子细胞。

脱落由名为ESCRT-III的蛋白质机器执行。ESCRT-III由许多亚基组成，这些亚基形成螺旋形细丝以收缩连接子细胞的膜管直至其分裂。对ESCRT-III功能的深入了解对许多其他生物过程也很有意义 - 因为这种机器还可以从宿主细胞膜中剔除病毒，并密封细胞膜和核膜上的孔。

以前的模型提出ESCRT-III形成稳定的细丝，通过改变它们的曲率来收缩膜。然而，这种静态机制将与大多数其他细胞丝系统不同，例如微管或肌动蛋白丝，当它们改变它们的形状时它们连续翻转亚基。

由IMBA集团领导人Daniel Gerlich和日内瓦大学的AurélienRoux领导的国际研究小组首次开始探索ESCRT-III是否经历了动态重塑。为了研究这一点，该团队应用尖端显微镜观察了生活在人体细胞中的ESCRT亚基的动态。“我们非常兴奋地发现ESCRT装配迅速翻转其亚基，并且这是由一种叫做VPS4的酶精心策划的。我们发现这种动态转换消除了抑制生长的ESCRT-III亚基，从而刺激了新亚基的添加。这是令人惊讶的，因为VPS4之前被认为主要是拆解ESCRT-III细丝，但它实际上促进了生长“，维也纳生物中心的博士生Beata Mierzwa解释说，该研究的第一作者。

为了研究ESCRT-III重组的分子细节，研究人员使用纯化的蛋白质在试管中概括了该过程。然后，他们使用高速原子力显微镜直接观察动态生长和收缩的螺旋形细丝。“我们的研究结果为ESCRT-III如何在很远的距离内使膜管变形提供了一个新的模型，鉴于以前的持久性细丝模型，这很难想象。这将与涉及ESCRT-III机器的许多其他生物过程相关。“Daniel Gerlich表示。

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