drebrin介导的F-肌动蛋白网络调控的结构机制

《Nature Communications》：Structural mechanisms of drebrin-mediated F-actin network modulation

　　

摘要

Drebrin能够调节F-肌动蛋白网络，并将其与其他细胞内成分相连，从而调控包括神经突生成、突触可塑性、病毒内化以及癌症侵袭等关键过程。通过单颗粒冷冻电镜技术，我们研究了Drebrin通过两个保守的肌动蛋白结合结构域（ABD1和ABD2）与F-肌动蛋白的相互作用，揭示了其调节F-肌动蛋白功能的结构基础。研究发现，Drebrin的ABD1可以呈现两种构象，而连接ABD1与ABD2的较长柔性环使得这两个结构域能够在F-肌动蛋白上占据多种相对位置。此外，这个柔性环还使Drebrin具有轻微捆绑F-肌动蛋白的能力。Drebrin的ABD结构域能够与多个肌动蛋白单体及其亚结构域结合，进而改变单体间的纵向界面，这也解释了其稳定F-肌动蛋白的功能。另外，我们还发现Drebrin在F-肌动蛋白上的结合位点与其他重要的肌动蛋白结合蛋白及调控蛋白存在重叠，这就解释了为何这些蛋白会与Drebrin竞争结合。