コロニンは、コフィリンをフィラメント側に補充し、F-アクチンの立体構造を変化させることにより、アクチンフィラメント切断を強化します

多くの生物学的プロセスにはアクチンフィラメントの回転率が高く、コンサートで作業する複数のアクチン結合タンパク質の活性が必要です。タンパク質コフィリンを切断するアクチンフィラメントの機構的役割は現在しっかりと確立されています。しかし、コロニンを含む他の保存された分解促進因子の貢献は、より不明瞭なままです。ここでは、酵母コロニン（CRN1）がF-アクチンの代謝回転を促進するメカニズムを調査しました。マルチカラーの総内部反射蛍光顕微鏡を使用して、CRN1がアクチンフィラメント側へのCOF1結合を加速することによりCOF1を介した切断を強化することを示します。さらに、生化学的アッセイを使用してF-アクチンの立体構造を尋問すると、CRN1が縦方向および横方向のアクチン - アクチン接触を変化させ、アクチンサブユニットのヌクレオチド結合裂傷の開口部を制限することを示します。さらに、CRN1とCOF1は、F-アクチンに反対の構造効果を示していますが、フィラメントからのファロイジンの放出を促進する際に相乗効果を示し、CRN1/COF1の共処理がフィラメントトポロジーの局所不連続性を増加させて切断を強化する可能性があることを示唆しています。

High rates of actin filament turnover are essential for many biological processes and require the activities of multiple actin-binding proteins working in concert. The mechanistic role of the actin filament severing protein cofilin is now firmly established; however, the contributions of other conserved disassembly-promoting factors including coronin have remained more obscure. Here, we have investigated the mechanism by which yeast coronin (Crn1) enhances F-actin turnover. Using multi-color total internal reflection fluorescence microscopy, we show that Crn1 enhances Cof1-mediated severing by accelerating Cof1 binding to actin filament sides. Further, using biochemical assays to interrogate F-actin conformation, we show that Crn1 alters longitudinal and lateral actin-actin contacts and restricts opening of the nucleotide-binding cleft in actin subunits. Moreover, Crn1 and Cof1 show opposite structural effects on F-actin yet synergize in promoting release of phalloidin from filaments, suggesting that Crn1/Cof1 co-decoration may increase local discontinuities in filament topology to enhance severing.