分裂酵母の細胞質分裂cdc12pは、プロフィリンによって有刺鉄線のアクチンフィラメントキャッピングタンパク質をキャッピングしたものです

ほとんどの真核生物の細胞質分裂には、アクチンフィラメントとミオシンIIの環の集合と収縮が必要です。分裂酵母Schizosaccharomyces Pombeには、収縮リングの組み立ての初期のFormin Cdc12pとProfilin（CDC3P）が必要です。プロリンリッチフォルミン相同性（FH）1ドメインはプロファイリンに結合し、FH2ドメインはアクチンに結合します。CDC12 FH1およびFH2ドメインで構成されるコンストラクトの発現は、制限温度でCDC12の条件付き変異体を補完しますが、許容温度で細胞を停止します。CDC12（FH1FH2）Pを過剰発現している細胞は、過度のアクチンケーブルで成長しなくなりますが、収縮リングはありません。キャッピングタンパク質と同様に、精製されたCDC12（FH1FH2）Pは、アクチンフィラメントの有刺鉄線端をキャップし、サブユニットの添加と解離を防ぎ、フィラメントの端から端までのアニーリングを阻害し、尖った端からのみ成長するフィラメントを核形成します。最大収量は、6つのフォルミンポリペプチドあたり1つのフィラメント端端です。アクチンとポリ-L-プロリンの両方を結合するプロフィリンは、Cdc12（FH1FH2）Pによって核生成を阻害しますが、モノマーアクチンの重合はより速いです。これは、フィラメントが未キャップのフィラメントと同じ速度で有刺鉄線の端から成長するためです。一方、CDC12（FH1FH2）Pは、プロフィリンの存在下でもアニーリングをブロックします。したがって、フォルミンは、プロフィリンに結合したアクチンモノマーからアクチンフィラメントを開始する能力を備えたプロファイリンゲートの有刺鉄線上限タンパク質です。これらの特性は、収縮リングアセンブリがフォームインとプロフィリンの両方を必要とする理由と、プロファイリンがアクチンとポリlプロリンの両方を結合する能力に依存する理由を説明しています。

Cytokinesis in most eukaryotes requires the assembly and contraction of a ring of actin filaments and myosin II. The fission yeast Schizosaccharomyces pombe requires the formin Cdc12p and profilin (Cdc3p) early in the assembly of the contractile ring. The proline-rich formin homology (FH) 1 domain binds profilin, and the FH2 domain binds actin. Expression of a construct consisting of the Cdc12 FH1 and FH2 domains complements a conditional mutant of Cdc12 at the restrictive temperature, but arrests cells at the permissive temperature. Cells overexpressing Cdc12(FH1FH2)p stop growing with excessive actin cables but no contractile rings. Like capping protein, purified Cdc12(FH1FH2)p caps the barbed end of actin filaments, preventing subunit addition and dissociation, inhibits end to end annealing of filaments, and nucleates filaments that grow exclusively from their pointed ends. The maximum yield is one filament pointed end per six formin polypeptides. Profilins that bind both actin and poly-l-proline inhibit nucleation by Cdc12(FH1FH2)p, but polymerization of monomeric actin is faster, because the filaments grow from their barbed ends at the same rate as uncapped filaments. On the other hand, Cdc12(FH1FH2)p blocks annealing even in the presence of profilin. Thus, formins are profilin-gated barbed end capping proteins with the ability to initiate actin filaments from actin monomers bound to profilin. These properties explain why contractile ring assembly requires both formin and profilin and why viability depends on the ability of profilin to bind both actin and poly-l-proline.