细胞通过细胞骨架维持囊泡运输、细胞迁移、细胞极性、有丝分裂、细胞形状甚至细胞信号传递，这是多种生物中最保守、最基本的结构。肌动蛋白和微管，细胞骨架的两个组成部分，已经被单独或同时研究了几十年。f -肌动蛋白与微管之间的串扰主要通过RhoA/Rac1激活/失活等信号通路发生，或者通过微管-肌动蛋白交联剂、马达结合或不结合肌动蛋白和微管相关蛋白介导的直接基于结构的接触发生。然而，非中心体微管与f -肌动蛋白是否相互协调及其机制尚未被研究。

图1所示。哪吒/CAMSAP3逆行流。
延时电影Nezha/CAMSAP3-KOR和actin-GFP在对照或ACF7-KD细胞中表达，ΔCC (1,2)-KOR和actin-GFP在对照细胞中表达，然后用DMSO或Y-27632 (rho相关激酶抑制剂)处理。每隔30秒采集一次图像，采集时间为14.5min。

非中心体微管主要存在于植物、上皮细胞和神经元中。它们被认为是通过从中心体释放、从先前存在的微管切断或从细胞质非中心体MTOCs中形成核而产生的。最近，Nezha(也称为CAMSAP3)被发现位于非中心体微管的负端，并通过保护微管不被解聚来稳定负端。与动态正端相比，非中心体微管的负端始终在细胞质中保持静止，但其机制尚不清楚，更不用说非中心体微管与f -肌动蛋白之间的串扰。

Nezha/CAMSAP3存在于Caco2上皮细胞中超过90%的非中心体微管的负端，其n端包含CH结构域、3个卷曲结构域和负责负端定位的CKK结构域。CC(1,2)结构域被证明是哪样/CAMSAP3的稳定锚点所必需的，并与ACF7的第19谱域(也称为微管-肌动蛋白交联因子1)相互作用。

ACF7在其n端包含两个ch结构域，用于与F-actin结合，在中心区域包含谱蛋白重复结构域，以及c端微管和EB1结合结构域。检测到ACF7依赖于Nezha/CAMSAP3定位于非中心体微管的负端，并且由于Nezha/CAMSAP3通过耗尽ACF7而无法在细胞中稳定锚定，因此ACF7是锚定非中心体微管负端所必需的，类似于CC(1,2)结构域的缺失。

非中心体微管负端通过ACF7锚定在f -肌动蛋白上。当ACF7或CC(1,2)结构域缺失时，Nezha/CAMSAP3不能锚定在F-actin上，但可以通过连接ACF7的n端两个CH结构域来获救。这表明非中心体微管的负端通过Nezha/CAMSAP3-ACF7复合物在f -肌动蛋白上桥接。

图2所示。非中心体微管负端通过CAMSAP3-ACF7复合物锚定在肌动蛋白丝上并促进细胞迁移
在正常情况下，非中心体微管负端通过CAMSAP3-ACF7复合物连接到肌动蛋白丝上。CAMSAP3和微管随肌动蛋白弧线逆行流动，从细胞外周向细胞内部运输。肌动蛋白弧线的逆行运动对非中心体微管施加牵引力，使这些微管垂直于细胞边缘定向，调节垂直的外周微管长度，并维持来自CAMSAP3的EB1/2的均匀定向。当微管负端蛋白CAMSAP3在ACF7敲低或CC(1,2)结构域缺失时不能锚定在肌动蛋白丝上时，CAMSAP3就失去了调节和稳定微管相对于肌动蛋白丝取向的能力，从而导致CAMSAP3簇不稳定，微管生长紊乱，EB2对FAs的靶向频率降低。下游的结果是，FAs的MAP4K4积累减少，细胞迁移受到损害。

肌凝蛋白II促进肌动蛋白丝形成应力纤维，包括平行于细胞边缘的肌动蛋白弧，并迫使肌动蛋白弧从细胞边缘逆行流入细胞内部。在这个过程中，Nezha/CAMSAP3也与肌动蛋白弧线一起逆行流动，这取决于ACF7和Myosin II的活性(图1)。这使得非中心体微管进入细胞内部，并保持微管方向垂直于细胞边缘。非中心体微管从锚定的CASMAP3位点生长，并在控制中保持恒定的方向，而不是ACF7敲除细胞。非中心体微管与F-actin通过Nezha/CAMSAP3-ACF7复合体交联，使F-actin调节微管逆行流动和恒定生长方向。

微管在f -肌动蛋白的引导下，靶向病灶黏附(focal adhesion, FAs)，并调节FAs动力学，促进细胞迁移。在这个过程中，MAP4K4通过与Arf6的鸟嘌呤核苷酸交换因子IQSEC1相互作用，通过EB2和活性Arf6转运到FAs。非中心体微管和f -肌动蛋白通过Nezha/CAMSAP3-ACF7复合体协调，促进微管靶向FAs和MAP4K4定位于FAs，调节FAs大小和细胞迁移。非中心体微管和f -肌动蛋白之间存在着微妙的合作，形成了一个复杂的网络，并为它们的细胞功能建立了物理基础。非中心体微管和f -肌动蛋白之间的这种新的交联在其他生物过程和细胞类型(包括神经元)中的功能及其在体内的作用仍有待进一步研究(图2)。

宁文秀，余亚楠，徐红林，刘晓飞，王代伟，王静，王迎春，孟文祥
中国科学院遗传与发育生物学研究所，分子发育生物学国家重点实验室，
北京市海淀区中关村南路3号中国科学院

出版

CAMSAP3-ACF7复合体将非中心体微管与肌动蛋白丝偶联以协调其动力学。
宁伟，于勇，徐辉，刘霞，王东，王杰，王勇，孟伟
Dev Cell, 2016年10月10日

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