动力蛋白,轴突,装配因子 9
DNAAF9 通过在从细胞质到纤毛的鞭毛内转移(IFT) 期间以封闭构象结合和包装它们的马达来抑制新组装的细胞质外动力蛋白臂(ODA) 的运动活性( Mali et al., 2021 )。
▼ 克隆与表达
通过质谱分析,Mali 等人(2021)鉴定了 2 种蛋白质,Q22YU3 和 Q22MS1,它们与来自原生动物纤毛虫嗜热四膜虫细胞体的 ODA 共同纯化。生物信息学分析表明,Q22YU3 是人类 DNAAF9 的直向同源物,具有 24% 的氨基酸同一性,而 Q22MS1 在四膜虫之外没有直向同源物。免疫染色显示 Q22YU3 定位于四膜虫的再生纤毛,但在它们成熟时丢失。
▼ 基因功能
通过质谱分析,Mali 等人(2021)表明 Q22YU3 和 Q22MS1 与嗜热四膜虫细胞质中新组装的 ODA 结合,并通过 IFT 将 ODA 从细胞质传递到纤毛中基于微管的轴丝。敲除四膜虫中的 Q22YU3 和 Q22MS1 导致游泳速度降低,这是由于向纤毛输送 ODA 减少和纤毛跳动速度变慢所致。电子显微镜(EM) 分析显示,Q22YU3 和 Q22MS1 在 IFT 进入轴丝期间抑制 ODA 运动活动。特别是,Q22YU3 通过将 ODA 的 3 条重链保持在紧密闭合的构象中,从而抑制微管滑动,其中它们的运动结构域聚集在一起。Q22YU3 与复合体中的 ODA 亚基接触,稳定它们之间的相互作用,并通过将它们的马达保持在闭合构象来抑制它们的运动活动。交联质谱分析表明,Q22MS1 通过限制电机来抑制 ODA 活性。Q22MS1 与 ODA 一起旅行,并在到达纤毛轴丝的 ODA 对接点后被释放。作者为 Q22YU3 提出了 Shulin 的名称,在梵文中表示“持有三叉戟的人”,以反映其在向纤毛提供 ODA 中的功能。
▼ 生化特征
马里等人(2021 年)通过冷冻电镜分析确定了重组四膜虫 ODA-Shulin 复合物的结构,总分辨率为 8.8 埃,次区域图范围为 4.3 至 5.9 埃。在复合物的核心,3 条 ODA 重链中的 2 条形成异二聚体,第三条重链锚定在异二聚体中 2 条中的 1 条上。所有 3 条重链的运动区都由一个尾区连接,该尾区还包含多个动力蛋白辅助链的相互作用位点,并且通过它们的接头之间的相互作用进一步稳定了运动域的聚集。复杂的结构表明,Shulin 是一种多域蛋白,其 N 端一半与 Spt16 同源(SUPT16H;605012) 及其 C 端结构域与细菌 GTPase YjiA 结构相似。Shulin 结合复合物中的所有 3 条重链,主要与 1 条重链的 ODA 尾部结合,形成异二聚体,通过桥接其尾部和马达将其直接锁定在刚性构象中。Shulin 通过稳定它们与这条重链以及彼此之间的接触,间接地将其他 2 个运动结构域保持在它们的闭合构象中。Shulin 的这些行动关闭了 ODA 运动活动,并使 ODA 在输送到再生纤毛期间保持对微管具有弱亲和力的形式。
▼ 测绘
通过数据库分析,Kobayashi 等人(2011)将 C20ORF194 基因对应到染色体 20p13。