アクチンおよび微小管の架橋剤は、複合サイト骨格ネットワークでのモビリティと制御共局在を調整します

補助タンパク質を備えたアクチンおよび微小管フィラメントにより、細胞骨格はネットワークの組織的および機械的特性を調整することにより、細胞内の重要なプロセスを実行できます。細胞内の重要性と相互作用にもかかわらず、私たちは複合ネットワークに関する情報を明らかにし始めたばかりです。課題は、アクチン、微小管、およびそれらの数百の既知の関連タンパク質を組み合わせることの高い複雑さによるものです。ここでは、蛍光顕微鏡、変動、および相互相関分析を使用して、抗標準微小管架橋剤、Map65、および一般的で強力なアクチン架橋剤であるビオチン - ネオトラビジンの存在下でのアクチンと微小管の役割を調べます。アクチンおよび微小管フィラメントの固定比の場合、各架橋剤の量を変化させ、フィラメントの組織と変動を測定します。微小管架橋剤がシステムの組織において主要な役割を果たしている一方で、アクチン架橋はフィラメントの可動性を決定することがわかります。私たちは以前、フィラメントの変動がメカニズムに関連していることを実証し、アクチン架橋が微小管駆動の再編成とは無関係にネットワークの機械的特性を制御することを意味します。

Actin and microtubule filaments, with their auxiliary proteins, enable the cytoskeleton to carry out vital processes in the cell by tuning the organizational and mechanical properties of the network. Despite their critical importance and interactions in cells, we are only beginning to uncover information about the composite network. The challenge is due to the high complexity of combining actin, microtubules, and their hundreds of known associated proteins. Here, we use fluorescence microscopy, fluctuation, and cross-correlation analysis to examine the role of actin and microtubules in the presence of an antiparallel microtubule crosslinker, MAP65, and a generic, strong actin crosslinker, biotin-NeutrAvidin. For a fixed ratio of actin and microtubule filaments, we vary the amount of each crosslinker and measure the organization and fluctuations of the filaments. We find that the microtubule crosslinker plays the principle role in the organization of the system, while, actin crosslinking dictates the mobility of the filaments. We have previously demonstrated that the fluctuations of filaments are related to the mechanics, implying that actin crosslinking controls the mechanical properties of the network, independent of the microtubule-driven re-organization.