Az aktin filamentumok sejten belüli tulajdonságait nagyszámú aktinkötő fehérje képes befolyásolni. Egy speciális, az aktinhoz kötődni képes, és a polimerizáció nukleációs lépését elősegítő fehérje a formin. Vizsgálataink során kimutattuk, hogy a formin képes az aktin flexibilitását megnövelni, és a kialakult flexibiltás növekedést az aktin termodinamikai stabilitásának csökkenése kíséri. Eredményeink alapján felállítottunk egy modellt, mely szerint ha a formin az aktin végéhez kötődik, akkor az flexibilitás növekedést eredményez, míg ha az oldalához, akkor a protomerek közötti kapcsolat erősödése figyelhető meg. Az aktinkötő fehérjék csoportjába tartozó konzervatív felépítésű fehérje a kofilin képes a monomereken a nukleotid kicserélődését gátolni, míg a profilin a nukelotidok kicserélődésének fokozásában játszik szerepet. Vizsgálataink során arra a kérdésre kerestük a választ, hogy miként befolyásolják a fent említett aktinkötő fehérjék az aktin nukleotidkötő zsebének szerkezetét. Az aktin monomerhez kötött fluoreszcens nukleotidot (ε-ATP) semleges kioltó (akrilamid) segítségével vizsgáltuk a Stern-Volmer egyenlet egy módosított formájának segítségével. Az eredmények azt mutatták, hogy a kofilin jelenléte lecsökkentette a fluorofór hozzáférhetőségét az akrilamid számára, ami a nukleotidkötő zseb becsukódását, kompaktabbá válását jelezte. Ezzel szemben a profilin kötődése megnövelte az ATP-kötő zseb oldat felé mutatott hozzáférhetőségét.
Results in English
The dynamics and organization of the actin filaments in cells are regulated by a large amount of actin-binding proteins. Formin is an important intracellular protein playing fundamental role in the nucleation of the actin filaments’ polymerization. Our data suggested that actin filaments were more flexible and thermodynamically less stable in the presence of formin. A model was proposed in which formin binding to barbed ends makes filaments more flexible, while the binding to the sides of the filaments stabilizes the protomer-protomer interactions. Cofilin is a conserved regulator of cytoskeletal dynamics can inhibit the nucleotide exchange on actin monomers. Another actin binding protein is profilin that can promote the nucleotide exchange on actin monomers. We investigated whether cofilin and profilin influenced the structure of actin monomers around the ATP binding pocket. The fluorescence of the actin bound ε-ATP was quenched with a neutral quencher (acrylamide). The data were analysed with a modified form of the Stern-Volmer equation. The experiments revealed that in the presence of cofilin the accessibility of the bound ε-ATP decreased, indicating a closed and more compact ATP-binding pocket induced by the presence of cofilin. In the presence of profilin the accessibility of the bound ε-ATP increased, indicating a more approachable protein matrix around the ATP-binding pocket.
