Biofyzikální výzkum bezmotorové kontraktility aktinového cytoskeletu

Abstract

Cytokineze je konečným krokem buněčného dělení, během kterého je mateřská buňka fyzicky rozdělena na dvě dceřiné buňky. Úspěch cytokineze závisí na utvoření kontraktilního prstence složeného z akto-myozinového cytoskeletu. Prstenec produkuje sílu potřebnou k rozdělení mateřské buňky. Navzdory obecně uznávaným předpokladům o kontraktilitě aktinu pomocí myozinových motorů dochází v některých buňkách ke kontrakci prstence, přestože je aktivita myozinu omezena. Cílem této práce bylo ověřit hypotézu, že kontraktilita aktinu může být poháněna bezmotorovým difuzním spojníkem anillinem. Použili jsme rekonstituovaná aktinová filamenta a anillin in vitro pro sudium minimálních modelů aktinové kontraktility bez přítomnosti myozinu. Pomocí TIRF mikroskopie jsme ukázali přímé nasouvání překrývajících se aktinových vláken a konstrikci aktinových prstenců. Naše výsledky ukazují, že anillin je difuzní spojník aktinových vláken a může přispívat k aktinové kontraktilitě.

Cytokinesis is the final step of cell division during which the maternal cell is physically divided into two daughter cells. The success of the cytokinesis relies on the formation of the contractile ring composed of acto-myosin cytoskeleton. The ring produces the force required for the cleavage of the maternal cell. Despite the broadly accepted assumption that myosin motors are responsible for the actin contractility, in some cells, however, the ring contracts even when the activity of myosin is restricted. The aim of this thesis was to test the hypothesis that actin contractility can be propelled by diffusible nonmotor actin crosslinker anillin. We used reconstituted actin filaments and anillin in vitro to study minimal models of actin contractility in the absence of myosin. Using TIRF microscopy, we showed directional sliding of overlapping actin filaments and constriction of actin-anillin rings. Our results show that anillin is a diffusive crosslinker of actin filaments that may contribute to actin contractility.