活性Rho GEF Ect2与质膜的持续性相互作用抑制细胞皮层收缩脉冲

在细胞分裂过程中，包括有丝分裂调控因子 Ect2 和 Lbc 型 GEF 在内的多种鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF）调控 RhoA 活性的动态变化以及肌动蛋白-肌球蛋白收缩性。在间期，Lbc 型 GEF 主要定位于胞质中，并通过一种依赖于 Rho 的正反馈机制被瞬时招募至质膜，从而产生 Rho 活性的随机脉冲和皮层收缩。相较之下，在间期，Ect2 主要被隔离于细胞核内，远离胞质和质膜。在有丝分裂中核膜破裂之后，Ect2 被释放到胞质中，并通过其 C 端多碱性簇以不依赖于 Rho 的方式持续性地与质膜结合。在本研究中，我们通过在间期表达一种缺失核定位信号的组成型活化 Ect2 变体来模拟这种有丝分裂状态，以考察其与 Lbc 所刺激的脉冲式 Rho 动态之间的相互作用。我们发现，活化的胞质 Ect2 抑制了脉冲动态，并促进了 Rho 活性和肌球蛋白在细胞周边的富集。脉冲抑制作用依赖于 Ect2 的催化活性、依赖于 Rho 的正反馈以及持续性的质膜结合。相反，一种由于缺失多碱性簇而无法持续性结合质膜的 Ect2 变体，不仅不能抑制脉冲，反而增强了强烈的脉冲式 Rho 动态。综上，我们的结果表明，持续性的质膜结合是 Lbc 型 GEF 与 Ect2 之间的一个关键区别，并证明这一性质使 Ect2 能够抑制脉冲式 Rho 活性动态，从而在有丝分裂期间促进一种稳定的、非脉冲式的收缩信号传导状态。

在细胞分裂过程中，包括有丝分裂调控因子 Ect2 和 Lbc 型 GEFs 在内的多种鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEFs）调控 RhoA 活性的动态变化以及肌动球蛋白收缩性。在间期，Lbc 型 GEFs 主要定位于胞质中，并通过一种依赖于 Rho 的正反馈机制被瞬时募集至质膜，从而产生 Rho 活性的随机脉冲以及皮层收缩。相比之下，在间期，Ect2 主要被隔离于细胞核内，远离胞质和质膜。在有丝分裂期间核膜破裂之后，Ect2 被释放到胞质中，并通过其 C 端多碱性簇以不依赖于 Rho 的方式持续性结合于质膜。在本研究中，我们通过在间期表达一种缺失核定位信号、因而组成型活化的 Ect2 变体来模拟这种有丝分裂状态，以考察其与 Lbc 所刺激的脉冲式 Rho 动态之间的相互作用。我们发现，活性的胞质 Ect2 抑制了脉冲式动态，并促进了 Rho 活性和肌球蛋白在细胞周边的富集。脉冲抑制依赖于 Ect2 的催化活性、Rho 依赖性的正反馈以及与质膜的持续性结合。相反，一种因缺失多碱性簇介导的组成型质膜结合能力而无法持续性结合质膜的 Ect2 变体，不仅不能抑制脉冲，反而还刺激了强烈的脉冲式 Rho 动态。综上，我们的结果表明，与 Lbc 型 GEFs 相比，持续性结合质膜是 Ect2 的一个关键区别，并证明这一特性使 Ect2 能够抑制脉冲式 Rho 活性动态，从而在有丝分裂期间促进一种稳定的、非脉冲式的收缩信号传导状态。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.03.729549v1?rss=1

🏷️ Ect2 RhoA信号 质膜结合 细胞皮层收缩 有丝分裂 GEF调控