成長コーンの形態形成におけるアクチンバンドリングタンパク質ファシンの役割：フィロポディアとラメリポディアの局在化

成長する神経軸索の遠位先端の成長コーンには、ラメリポジウム全体に分布したアクチンフィラメントの束が含まれており、そのプロジェクトがフィロポディアになります。特定のアクチン結合タンパク質によるアクチンバンドルの調節は、多くの成長円錐行動において重要な役割を果たす可能性があります。アクチン結合タンパク質であるファシンは成長コーンに局在していますが、その機能的重要性に関する情報はほとんどありません。カタツムリヘリソマの大きな成長コーンを使用して、成長コーンの形態形成中のアクチンフィラメントの時間的変化にファシンが関与しているかどうかを判断しました。ラメリポディア（rib骨）と糸状仮足における放射状に向いたアクチンバンドルに局在したファシン。フェイシン抗体とGFPファシンコンストラクトを使用して、軸索の切断端で成長円錐形成の開始からアクチン束に組み込まれることがファシンが組み込まれていることがわかりました。アクチンの分解に関連する領域である中心ドメインに隣接する近位6-12％を除く、ほとんどのアクチンバンドルに関連するファシン。その後、アクチンribが短くなると成長円錐形態形成中に、束の近位膜を含まないゾーンが増加しましたが、皮膚は束の遠位糸状類の部分に保持されました。腫瘍プロモーターによる治療12-O-テトラデカノイルフォルボール-13-アセテート（TPA）は、皮膚酸化をリン酸化し、アクチンに対する親和性を低下させ、成長コーンからのすべてのアクチン束の損失をもたらしました。我々の発見は、ファシンがフィロポディアの線形構造とダイナミクスにとって特に重要である可能性があることを示唆しています。また、束のフィラメント組織を調節することにより、ラメリポディアルリブのダイナミクスにとっても重要です。

Growth cones at the distal tips of growing nerve axons contain bundles of actin filaments distributed throughout the lamellipodium and that project into filopodia. The regulation of actin bundling by specific actin binding proteins is likely to play an important role in many growth cone behaviors. Although the actin binding protein, fascin, has been localized in growth cones, little information is available on its functional significance. We used the large growth cones of the snail Helisoma to determine whether fascin was involved in temporal changes in actin filaments during growth cone morphogenesis. Fascin localized to radially oriented actin bundles in lamellipodia (ribs) and filopodia. Using a fascin antibody and a GFP fascin construct, we found that fascin incorporated into actin bundles from the beginning of growth cone formation at the cut end of axons. Fascin associated with most of the actin bundle except the proximal 6--12% adjacent to the central domain, which is the region associated with actin disassembly. Later, during growth cone morphogenesis when actin ribs shortened, the proximal fascin-free zone of bundles increased, but fascin was retained in the distal, filopodial portion of bundles. Treatment with tumor promoter 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA), which phosphorylates fascin and decreases its affinity for actin, resulted in loss of all actin bundles from growth cones. Our findings suggest that fascin may be particularly important for the linear structure and dynamics of filopodia and for lamellipodial rib dynamics by regulating filament organization in bundles.