来自瑞士日内瓦大学生物化学系的Aurélien Roux实验室发现位于发动蛋白螺旋边缘的膜形状设定了分裂反应的位置和持续时间,本篇文章刊登在最新一期《CELL》杂志上。

-2012年10月26日《细胞》


中文翻译


【题目】位于发动蛋白螺旋边缘的膜形状设定了分裂反应的位置和持续时间

【译文】GTPase发动蛋白聚合形成一个螺旋的膜,这种膜可以压缩细胞内吞凹的膜“颈”处从而促进它们的分裂。然而,由于压缩对于分裂是必须的但也是不足够的,所以发动蛋白的机制仍然被讨论着。我们发现分裂发生于发动蛋白形成“外套”和没有形成“外套”膜的交界处。在这一位置,膜的曲率发生了相当大的改变,这些改变增加了局部膜的灵活能量,而这可以降低对于分裂的能量障碍。分裂的动力学依赖于拉伸、弯曲刚度和发动蛋白的收缩力矩。确实,我们的试验发现在体外和体内的细胞内吞作用过程中分裂率依赖于膜的拉伸作用。我们通过评估位于发动蛋白边缘的增加的灵活能量的能量障碍和测量发动蛋白转力矩来证明机械能用在发动蛋白压缩上,这可以减少对于分裂的能量障碍从而促进自发分裂。

英文原稿


[Title]Membrane Shape at the Edge of the Dynamin Helix Sets Location and Duration of the Fission Reaction

[Authors]Sandrine Morlot, Valentina Galli, Marius Klein, Nicolas Chiaruttini, John Manzi, Frédéric Humbert, Luis Dinis, Martin Lenz, Giovanni Cappello, Aurélien Roux

[Abstract]The GTPase dynamin polymerizes into a helical coat that constricts membrane necks of endocytic pits to promote their fission. However, the dynamin mechanism is still debated because constriction is necessary but not sufficient for fission. Here, we show that fission occurs at the interface between the dynamin coat and the uncoated membrane. At this location, the considerable change in membrane curvature increases the local membrane elastic energy, reducing the energy barrier for fission. Fission kinetics depends on tension, bending rigidity, and the dynamin constriction torque. Indeed, we experimentally find that the fission rate depends on membrane tension in vitro and during endocytosis in vivo. By estimating the energy barrier from the increased elastic energy at the edge of dynamin and measuring the dynamin torque, we show that the mechanical energy spent on dynamin constriction can reduce the energy barrier for fission sufficiently to promote spontaneous fission.

原文地址

http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(12)01124-5

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