Протрузия филоподий и ламеллиподий в стабильном состоянии
Cледующие механизмы могут быть предложены для объяснения инициации и стабильной протрузии филоподий и ламеллоподий ( рис 3 ). Имеющиеся данные относительно филоподий согласуются с одиночным случаем нуклеации актиновых филаментов, происходящим от взаимодействия между активированным N-WASP и комплексом Arp2/3, с последующим продолжительным удлинением (+)-концов на мембране.
В процессе удлинения комплекс Arp2/3 остается на (-)-конце и отделен от белков, ассоциированных с мембраной. Деполимеризация актина в филоподиях похоже происходит на (-)- концах в основании филлоподии. Эта модель предсказывает, что ни комплекс Arp2/3, ни фактор деполимеризации актина ( ADF)/кофилин (actin depolimerizing factor (ADF/cofilin) не должны быть ассоциированы вдоль длины филоподии, что совпадает с экспериментальными наблюдениями [ Svitkina, ea 1999 ].
В ламеллоподиях, высокая частота ветвления филаментов вблизи ведущего конца [ Svitkina, ea 1999 ] свидетельствует о высокой частоте нуклеации актиновых филаментов. Значит ли это, что все образовавшиеся ветви постоянно растут или новые филаменты кеппируются вскоре после зарождения и только малая часть из них продолжает удлиняться и ветвится? Несколько свидетельств подкрепляет вторую возможность:
(1) Огромное большинство (+)-концов кеппировано и стимуляция полимеризации актина в клетках ведет к ассоциации кеппированного белка с цитоскелетом [ Barkalow, ea 1996 , Eddy, ea 1997 ].
(2) Кеппирующий белок локализуется на (+)-конце [ Schafer, ea 1998 ].
(3) Короткие вновь образованные актиновые филаменты становятся кеппированными вскоре после добавления в экстракт [ Zigmond, ea 1998 ],
(4) некеппированные (+)-концы были обнаружены в ламеллоподиях только на расстоянии 0.1-0.2 микрона от лидирующего края, в то время как очевидно свободные (+)-концы (кеппированные и некеппированные) были многочисленными в зоне порядка 1 микрона от лидирующего края [ Svitkina, ea 1999 ].
Таким образом, похоже что большинство актиновых филаментов на лидирующем краю становятся каппированными вскоре после зарождения. Как было показано, комплекс Arp2/3 закрывает (кеппирует) (-)-концы in vitro [ Mullins, 1998 ] и предохраняет разветвленную актиновую сеть в ламеллоподии от деполимеризации in vivo [ Svitkina, ea 1999 ].
Следовательно, должен существовать механизм позволяющий снять это ингирование. Было показано, что ADF/кофилин играет важную роль в деполимеризации актиновых филаментов в процессе движения, зависящего от актина [ Theriot. ea 1997 , Maciver, ea 1998 , Rosenblatt, ea 1998 ].
