• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

冷冻电子断层成像揭示动力蛋白激活蛋白复合物招募一组动力蛋白以进行行进性运动。

Cryo-electron tomography reveals that dynactin recruits a team of dyneins for processive motility.

机构信息

Department of Integrative Structural and Computational Biology, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA, USA.

Department of Molecular and Cellular Biology, University of California-Davis, Davis, CA, USA.

出版信息

Nat Struct Mol Biol. 2018 Mar;25(3):203-207. doi: 10.1038/s41594-018-0027-7. Epub 2018 Feb 7.

DOI:10.1038/s41594-018-0027-7
PMID:29416113
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5969528/
Abstract

Cytoplasmic dynein is a protein complex that transports molecular cargo along microtubules (MTs), playing a key role in the intracellular trafficking network. Vertebrate dynein's movement becomes strikingly enhanced upon interacting with dynactin and a cargo adaptor such as BicaudalD2. However, the mechanisms responsible for increased transport activity are not well understood, largely owing to limited structural information. We used cryo-electron tomography (cryo-ET) to visualize the 3D structure of the MT-bound dynein-dynactin complex from Mus musculus and show that the dynactin-cargo adaptor complex binds two dimeric dyneins. This configuration imposes spatial and conformational constraints on both dynein dimers, positioning the four motor domains in proximity to one another and oriented toward the MT minus end. We propose that grouping multiple dyneins onto a single dynactin scaffold promotes collective force production, increased processivity, and unidirectional movement, suggesting mechanistic parallels to axonemal dynein. These findings provide structural insights into a previously unknown mechanism for dynein regulation.

摘要

细胞质动力蛋白是一种沿着微管(MTs)运输分子货物的蛋白质复合物,在细胞内运输网络中起着关键作用。脊椎动物动力蛋白与动力蛋白激活蛋白和货物衔接蛋白(如 BicaudalD2)相互作用后,其运动能力显著增强。然而,增加运输活性的机制尚不清楚,这主要是由于结构信息有限。我们使用冷冻电子断层扫描(cryo-ET)技术可视化了来自 Mus musculus 的 MT 结合的动力蛋白-动力蛋白激活蛋白复合物的 3D 结构,并表明动力蛋白激活蛋白-货物衔接蛋白复合物结合了两个二聚体动力蛋白。这种构象对两个动力蛋白二聚体施加了空间和构象限制,将四个马达结构域彼此靠近并朝向 MT 的 minus 端取向。我们提出,将多个动力蛋白聚集到单个动力蛋白激活蛋白支架上可以促进集体力的产生、增加的连续性和单向运动,这表明与轴丝动力蛋白具有机制上的相似性。这些发现为动力蛋白调节的一个以前未知的机制提供了结构见解。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb6c/5969528/9ce15361a136/nihms931369f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb6c/5969528/34ab2e59e90b/nihms931369f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb6c/5969528/1e59e0b221a5/nihms931369f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb6c/5969528/9ce15361a136/nihms931369f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb6c/5969528/34ab2e59e90b/nihms931369f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb6c/5969528/1e59e0b221a5/nihms931369f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb6c/5969528/9ce15361a136/nihms931369f3.jpg

相似文献

1
Cryo-electron tomography reveals that dynactin recruits a team of dyneins for processive motility.冷冻电子断层成像揭示动力蛋白激活蛋白复合物招募一组动力蛋白以进行行进性运动。
Nat Struct Mol Biol. 2018 Mar;25(3):203-207. doi: 10.1038/s41594-018-0027-7. Epub 2018 Feb 7.
2
Structural organization of the dynein-dynactin complex bound to microtubules.与微管结合的动力蛋白-动力蛋白激活蛋白复合物的结构组织。
Nat Struct Mol Biol. 2015 Apr;22(4):345-7. doi: 10.1038/nsmb.2996. Epub 2015 Mar 9.
3
Cryo-EM shows how dynactin recruits two dyneins for faster movement.低温电子显微镜显示了动力蛋白激活因子如何招募两个动力蛋白以实现更快的运动。
Nature. 2018 Feb 7;554(7691):202-206. doi: 10.1038/nature25462.
4
Reconstitution of Dynein/Dynactin Transport Using Recombinant Dynein.使用重组动力蛋白重建动力蛋白/动力蛋白激活蛋白转运
Methods Mol Biol. 2023;2623:135-156. doi: 10.1007/978-1-0716-2958-1_9.
5
Differential effects of the dynein-regulatory factor Lissencephaly-1 on processive dynein-dynactin motility.动力蛋白调节因子无脑回蛋白-1对动力蛋白-动力蛋白激活蛋白连续性运动的不同影响。
J Biol Chem. 2017 Jul 21;292(29):12245-12255. doi: 10.1074/jbc.M117.790048. Epub 2017 Jun 2.
6
How dynein and dynactin transport cargos: a structural perspective.从结构角度看动力蛋白和动力蛋白激活蛋白如何运输货物。
Curr Opin Struct Biol. 2016 Apr;37:62-70. doi: 10.1016/j.sbi.2015.12.003. Epub 2016 Jan 7.
7
Cooperative Accumulation of Dynein-Dynactin at Microtubule Minus-Ends Drives Microtubule Network Reorganization.动力蛋白-动力蛋白激活蛋白在微管负端的协同积累驱动微管网络重组。
Dev Cell. 2018 Jan 22;44(2):233-247.e4. doi: 10.1016/j.devcel.2017.12.023.
8
Probing the Energetics of Dynactin Filament Assembly and the Binding of Cargo Adaptor Proteins Using Molecular Dynamics Simulation and Electrostatics-Based Structural Modeling.利用分子动力学模拟和基于静电的结构建模探究动力蛋白激活蛋白丝组装的能量学及货物衔接蛋白的结合
Biochemistry. 2017 Jan 10;56(1):313-323. doi: 10.1021/acs.biochem.6b01002. Epub 2016 Dec 29.
9
Role of Dynactin in the Intracellular Localization and Activation of Cytoplasmic Dynein.动力蛋白在细胞质动力蛋白的细胞内定位和激活中的作用。
Biochemistry. 2020 Jan 21;59(2):156-162. doi: 10.1021/acs.biochem.9b00772. Epub 2019 Oct 16.
10
Cargo adaptors regulate stepping and force generation of mammalian dynein-dynactin.货物衔接器调节哺乳类动力蛋白-动力蛋白激活蛋白的步进和力的产生。
Nat Chem Biol. 2019 Nov;15(11):1093-1101. doi: 10.1038/s41589-019-0352-0. Epub 2019 Sep 9.

引用本文的文献

1
Characterisation of the manchette architecture and its role as transport scaffold using cryo-electron tomography.利用冷冻电子断层扫描技术对袖套结构及其作为运输支架的作用进行表征。
Life Sci Alliance. 2025 Aug 5;8(10). doi: 10.26508/lsa.202503415. Print 2025 Oct.
2
Synthetic cargo adaptors reveal molecular features that can enhance dynein activation.合成货物衔接蛋白揭示了可增强动力蛋白激活的分子特征。
bioRxiv. 2025 Jun 7:2025.06.06.658359. doi: 10.1101/2025.06.06.658359.
3
Fat traffic control: S-acylation in axonal transport.脂肪运输调控:轴突运输中的S-酰化作用

本文引用的文献

1
Cryo-EM shows how dynactin recruits two dyneins for faster movement.低温电子显微镜显示了动力蛋白激活因子如何招募两个动力蛋白以实现更快的运动。
Nature. 2018 Feb 7;554(7691):202-206. doi: 10.1038/nature25462.
2
Cryo-EM Reveals How Human Cytoplasmic Dynein Is Auto-inhibited and Activated.冷冻电镜揭示人类细胞质动力蛋白如何自我抑制与激活
Cell. 2017 Jun 15;169(7):1303-1314.e18. doi: 10.1016/j.cell.2017.05.025. Epub 2017 Jun 8.
3
Differential effects of the dynein-regulatory factor Lissencephaly-1 on processive dynein-dynactin motility.动力蛋白调节因子无脑回蛋白-1对动力蛋白-动力蛋白激活蛋白连续性运动的不同影响。
Mol Pharmacol. 2025 Jun;107(6):100039. doi: 10.1016/j.molpha.2025.100039. Epub 2025 Apr 16.
4
The mechanochemical cycle of reactive full-length human dynein 1.活性全长人动力蛋白1的机械化学循环
Nat Struct Mol Biol. 2025 Apr 22. doi: 10.1038/s41594-025-01543-3.
5
Molecular basis for the assembly of the dynein transport machinery on microtubules.动力蛋白运输机制在微管上组装的分子基础。
bioRxiv. 2024 Dec 30:2024.12.30.630772. doi: 10.1101/2024.12.30.630772.
6
VezA/vezatin facilitates proper assembly of the dynactin complex in vivo.VezA/vezatin 有助于 dynactin 复合物在体内的正确组装。
Cell Rep. 2024 Nov 26;43(11):114943. doi: 10.1016/j.celrep.2024.114943. Epub 2024 Nov 1.
7
MINFLUX reveals dynein stepping in live neurons.MINFLUX 揭示了活神经元中的动力蛋白的步进运动。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Sep 17;121(38):e2412241121. doi: 10.1073/pnas.2412241121. Epub 2024 Sep 10.
8
Myosin phosphatase targeting subunit1 controls localization and motility of Rab7-containing vesicles: Is myosin phosphatase a cytoplasmic dynein regulator?肌球蛋白磷酸酶靶向亚基1控制含Rab7囊泡的定位和运动:肌球蛋白磷酸酶是一种胞质动力蛋白调节剂吗?
Cytoskeleton (Hoboken). 2024 Dec;81(12):872-882. doi: 10.1002/cm.21871. Epub 2024 May 3.
9
VezA/vezatin facilitates proper assembly of the dynactin complex in vivo.VezA/vezatin有助于动力蛋白激活蛋白复合体在体内正确组装。
bioRxiv. 2024 Apr 20:2024.04.19.590248. doi: 10.1101/2024.04.19.590248.
10
Structure and Function of Dynein's Non-Catalytic Subunits.动力蛋白非催化亚基的结构与功能。
Cells. 2024 Feb 11;13(4):330. doi: 10.3390/cells13040330.
J Biol Chem. 2017 Jul 21;292(29):12245-12255. doi: 10.1074/jbc.M117.790048. Epub 2017 Jun 2.
4
DYNC1H1 mutations associated with neurological diseases compromise processivity of dynein-dynactin-cargo adaptor complexes.与神经疾病相关的动力蛋白1重链(DYNC1H1)突变会损害动力蛋白-动力蛋白激活蛋白-货物衔接蛋白复合物的持续运动能力。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Feb 28;114(9):E1597-E1606. doi: 10.1073/pnas.1620141114. Epub 2017 Feb 14.
5
Resolving macromolecular structures from electron cryo-tomography data using subtomogram averaging in RELION.使用 RELION 中的子断层平均法从电子冷冻断层扫描数据中解析大分子结构。
Nat Protoc. 2016 Nov;11(11):2054-65. doi: 10.1038/nprot.2016.124. Epub 2016 Sep 29.
6
Assembly and activation of dynein-dynactin by the cargo adaptor protein Hook3.货物衔接蛋白Hook3对动力蛋白-动力蛋白激活蛋白的组装与激活
J Cell Biol. 2016 Aug 1;214(3):309-18. doi: 10.1083/jcb.201604002.
7
Hook Adaptors Induce Unidirectional Processive Motility by Enhancing the Dynein-Dynactin Interaction.钩状适配器通过增强动力蛋白-动力蛋白激活蛋白相互作用诱导单向持续性运动。
J Biol Chem. 2016 Aug 26;291(35):18239-51. doi: 10.1074/jbc.M116.738211. Epub 2016 Jun 30.
8
Implementation of a cryo-electron tomography tilt-scheme optimized for high resolution subtomogram averaging.一种针对高分辨率亚断层平均优化的冷冻电子断层扫描倾斜方案的实施。
J Struct Biol. 2017 Feb;197(2):191-198. doi: 10.1016/j.jsb.2016.06.007. Epub 2016 Jun 14.
9
Review: Structure and mechanism of the dynein motor ATPase.综述:动力蛋白马达ATP酶的结构与机制
Biopolymers. 2016 Aug;105(8):557-67. doi: 10.1002/bip.22856.
10
Dynein Clusters into Lipid Microdomains on Phagosomes to Drive Rapid Transport toward Lysosomes.动力蛋白在吞噬体上聚集形成脂质微区,以驱动向溶酶体的快速运输。
Cell. 2016 Feb 11;164(4):722-34. doi: 10.1016/j.cell.2015.12.054. Epub 2016 Feb 4.