美国科学家近日研究发现，平滑肌蛋白（Lmod）能促进重要心肌蛋白——肌动蛋白（actin）的装配，并能指导肌动蛋白装配形成“心脏泵”。这一发现是对Lmod为数不多的研究成果之一，它回答了心脏学家长期以来的一个疑问，即是什么在控制着“心脏泵”的装配。相关论文发表在4月11日的《科学》（Science）杂志上。
领导此次研究的是美国宾夕法尼亚大学医学院的Roberto Dominguez。他说：“我们比较了Lmod和原肌球结合蛋白（Tmod，已知能在肌细胞中捆扎肌动蛋白丝）的氨基酸序列，发现Lmod有一部分与Tmod特别相似。因为Lmod比Tmod大，具有自己的特征，所以我们怀疑它可能装配心肌的肌动蛋白丝，实验结果证实了我们的想法。”
肌动蛋白是大部分动物细胞中最丰富的蛋白，它形成聚合体构成细胞骨架。在试管中，肌动蛋白能自然形成聚合体，而活细胞利用成核蛋白（nucleator proteins）来控制肌动蛋白丝形成的时间和地点。论文合作者、耶鲁大学的Thomas Pollard说：“长久以来，生理学家一直想弄清在心肌细胞中是什么在发挥着成核蛋白的作用。经过多年的努力，现在有了令人满意的答案——Lmod能够作为成核蛋白，在心肌细胞中发动肌动蛋白聚合体的形成。”
Lmod在心脏细胞中的准确定位是至关重要的，因为它的水平的升高会导致在心肌细胞核中形成反常的肌动蛋白束，而这些地方本不应存在肌动蛋白。与此类似的肌动蛋白束解体是细胞核内棒状体肌病（intranuclear rod myopathy）的典型特征，虽然这种疾病是由一种骨骼肌特异性的肌动蛋白基因变异所致，而外在的相似性却表明，Lmod的突变有可能也能在心肌细胞中导致这种疾病。
目前，小组正在研究心脏怎样调节Lmod的水平以及Lmod如何与心肌疾病相关。此外，小组还尝试着对Lmod进行结晶，以直接研究它的结构。（科学网 梅进/编译）
生物谷推荐原始出处：
（Science），Vol. 320. no. 5873, pp. 239 – 243，David Chereau，Roberto Dominguez
Leiomodin Is an Actin Filament Nucleator in Muscle Cells
David Chereau,1* Malgorzata Boczkowska,2 Aneta Skwarek-Maruszewska,3 Ikuko Fujiwara,4 David B. Hayes,1 Grzegorz Rebowski,2 Pekka Lappalainen,3 Thomas D. Pollard,4 Roberto Dominguez2
Initiation of actin polymerization in cells requires nucleation factors. Here we describe an actin-binding protein, leiomodin, that acted as a strong filament nucleator in muscle cells. Leiomodin shared two actin-binding sites with the filament pointed end–capping protein tropomodulin: a flexible N-terminal region and a leucine-rich repeat domain. Leiomodin also contained a C-terminal extension of 150 residues. The smallest fragment with strong nucleation activity included the leucine-rich repeat and C-terminal extension. The N-terminal region enhanced the nucleation activity threefold and recruited tropomyosin, which weakly stimulated nucleation and mediated localization of leiomodin to the middle of muscle sarcomeres. Knocking down leiomodin severely compromised sarcomere assembly in cultured muscle cells, which suggests a role for leiomodin in the nucleation of tropomyosin-decorated filaments in muscles.
1 Boston Biomedical Research Institute, Watertown, MA 02472, USA.
2 Department of Physiology, University of Pennsylvania School of Medicine, Philadelphia, PA 19104, USA.
3 Institute of Biotechnology, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland.
4 Department of Molecular, Cellular, and Developmental Biology, Yale University, New Haven, CT 06520, USA.
