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从高尔基体到细胞膜的分泌囊泡运输涉及囊泡表面的驱动蛋白和肌球蛋白Va，这两类分子协同引导其共同承载的货物穿越众多肌动蛋白—微管（MT）交叉点。货物在交叉点处选择哪一条轨道离开，从而使囊泡能够以精确的空间和时间特性运达目的地，仍不清楚。在此，我们提出假设：黑色素亲和蛋白（melanophilin）——一种将肌球蛋白Va连接至色素性黑色素体、且能够同时结合肌动蛋白和微管的接头蛋白——可作为一种依赖磷酸化的开关，在肌动蛋白—微管交叉点处调节轨道偏好。为检验这一假设，我们在体外利用直径350 nm、表面各约结合5个分子的脂质体模拟黑色素体运输；每个脂质体表面结合组成型活性的肌球蛋白Va、驱动蛋白-1以及不同磷酸化水平的全长黑色素亲和蛋白。随后，使脂质体通过肌动蛋白—微管交叉点。当脂质体进入交叉点时所处的轨道不同时，结果均显示：携带磷酸化黑色素亲和蛋白的脂质体倾向于从交叉点处沿肌动蛋白丝离开，而携带去磷酸化黑色素亲和蛋白的脂质体则倾向于沿微管离开。与此一致，磷酸化黑色素亲和蛋白与肌动蛋白的结合偏好是微管的2倍，并通过有效充当锚定物，使肌球蛋白Va沿肌动蛋白丝运输脂质体的速度降低约40%。相反，去磷酸化黑色素亲和蛋白优先结合微管（其结合偏好约为肌动蛋白的2倍），并通过充当系链，增加驱动蛋白-1在微管上的脂质体运输距离。因此，黑色素亲和蛋白可依据其磷酸化状态，调节由驱动蛋白-1和肌球蛋白Va驱动的货物在细胞复杂细胞骨架网络中的轨道选择；该网络包含众多肌动蛋白—微管交叉点。
黑色素亲和蛋白：一种肌球蛋白Va接头蛋白，在体外肌动蛋白-微管交叉点处偏向性选择由肌球蛋白Va和驱动蛋白-1运输的脂质体的轨道 | bioRxiv
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黑色素亲和蛋白：一种肌球蛋白Va接头蛋白，在体外肌动蛋白-微管交叉点处偏向性选择由肌球蛋白Va和驱动蛋白-1运输的脂质体的轨道
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david.warshaw{at}med.uvm.edu
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分泌囊泡从高尔基体向细胞膜的运输涉及囊泡表面的驱动蛋白和肌球蛋白Va马达，它们协同引导共同货物穿行于众多肌动蛋白-微管（MT）交叉点。如何选择货物离开交叉点时所沿的轨道，从而确保囊泡以精确的空间和时间特异性递送至目的地，目前尚不清楚。本文提出假设：黑色素亲和蛋白——一种将肌球蛋白Va连接至含色素黑素体、并能够同时结合肌动蛋白和微管的接头蛋白——可充当一种依赖磷酸化的开关，在肌动蛋白-微管交叉点处偏向性地调节轨道选择。为检验这一假设，我们在体外利用直径为350 nm的脂质体模拟黑素体运输；每个脂质体表面约结合5个分子，分别为组成型活化的肌球蛋白Va、驱动蛋白-1以及不同磷酸化水平的全长黑色素亲和蛋白。随后，使脂质体通过肌动蛋白-微管交叉点。无论脂质体从哪一种轨道进入交叉点，携带磷酸化黑色素亲和蛋白的脂质体均偏向于从交叉点沿肌动蛋白丝离开，而携带去磷酸化黑色素亲和蛋白的脂质体则偏向于沿微管离开。与此一致的是，磷酸化黑色素亲和蛋白与肌动蛋白的结合偏好是微管的2倍；其通过有效充当锚定物，使肌球蛋白Va沿肌动蛋白丝运输脂质体的速度降低约40%。相反，去磷酸化黑色素亲和蛋白优先结合微管，其结合偏好约为肌动蛋白的2倍；通过充当系链，它增加了驱动蛋白-1在微管上运输脂质体的距离。因此，黑色素亲和蛋白可依据其磷酸化状态，在细胞复杂的细胞骨架网络中众多肌动蛋白-微管交叉点处，偏向性地调节由驱动蛋白-1和肌球蛋白Va运输的货物的轨道选择。
利益冲突声明
基金资助信息声明
美国国立卫生研究院，
https://ror.org/01cwqze88
，T32HL076122
，F32GM140618
，R35GM141743
，R35GM136288
，R01HL157487
版权
本预印本的。
该预印本依据
CC-BY-NC-ND 4.0国际许可协议
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Brandon M Bensel，
Patricia M Fagnant，
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David M Warshaw
bioRxiv
2026.09.01.748553；
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https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748553
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https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748553
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.01.748553v1?rss=1
🏷️ 黑色素亲和蛋白 肌球蛋白Va 驱动蛋白-1 细胞骨架运输 磷酸化调控 肌动蛋白-微管交叉点