EPEC将肌动蛋白放在Map上

　　最近的一篇《细胞》.提供了导致肠病的大肠杆菌(EPEC)效应物线粒体相关蛋白(Map)和宿主蛋白细胞分裂周期42(CDC42)之间相互作用的深刻理解，在这一过程中，揭示了肌动蛋白作为真核细胞信号转导的空间和时间调节器所扮演的新角色。

　　能够调节细胞骨架的RHO家族GTP酶是许多真核细胞信号路径的重要成分，正因为如此，它们也是致病菌的主要目标。EPEC3型分泌效应物 Map是一种鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)，已知能够激活RHO家族GTP酶CDC42。随着将其注入宿主细胞，Map接触到宿主蛋白质EBP50(也被称为NHERF1)，并且Map–EBP50复合体在细胞膜上激活了CDC42，导致了丝状伪足的局部形成。

　　Robert Orchard、Neal Alto和同事想要超越关于MAP信号网络的这一基本理解，从而探索涉及在宿主细胞细胞膜上的细菌黏附位点激活CDC42的精确路径。他们利用活体细胞成像评估了MAP在F肌动蛋白动力学和CDC42激活中的作用，并发现，在缺乏外部线索的情况下，MAP使CDC42在细胞表面极化，从而导致了富含肌动蛋白的膜突出物空间限制集群的形成。除了一个GEF结构域之外，MAP包含有一个能够与 EBP50相互作用的羧基末端PDZ结构域结合基序，并且两个结构域都是在细胞膜上极化CDC42活性所必须的。进一步对Map–CDC42信号级联进行体外分析揭示了EBP50并没有把MAP作为细胞膜受体的目标。作为替代，EBP50与另一个宿主细胞蛋白质埃兹蛋白形成了一个连接MAP和肌动蛋白细胞骨架的脚手架复合体。

　　通过将埃兹蛋白的肌动蛋白捆绑结构域(ABD)直接与MAP融合在一起，作者规避了对这种脚手架复合体的需求，从而形成了MAPABD。在体外分析中，连同最小限度的MAPABD信号网络的结构和数学二建模，揭示了肌动蛋白动力学在MAP和CDC42的局部化中所起的关键作用。模型表明，CDC42激活的发生是作为MAP和F肌动蛋白在细胞液和质膜之间随机循环的一个结果出现的，并且肌动蛋白成核现象通过一个依赖MAP的正反馈环路而局部放大了CDC42的信号转导。计算和试验分析证明，CDC42能够用这种方式自发地极化质膜。然而，当大肠杆菌在体内感染期间，CDC42的极化并不是随机的，取而代之的是特定于细菌—宿主界面。为了调节这些对立的观点，作者利用纤连蛋白涂抹的珠子刺激肌动蛋白在确定的细胞表面位点聚合，从而分析了由外而内的刺激效应。他们发现，在表达野生型MAP或MAPABD的细胞中，肌动蛋白聚合的爆发与纤连蛋白珠子刺激的区域联系在一起，并且这些区域被 CDC42的活动所富集。相比之下，在表达MAP突变而不与肌动蛋白相互作用的细胞中，没有观察到肌动蛋白聚合或CDC42的积聚。最终，延时显微镜检查利用一个增强的GFP(eGFP)标记MAPABD构造从而表明，MAP仅仅在肌动蛋白聚合爆发之前被吸收到纤连蛋白珠子刺激的区域。

　　通过一个尚未经确认的信号，作者提出一个模型，即EPEC黏附在宿主细胞表面刺激了在细胞膜上的局部肌动蛋白重排，形成了被作者称之为的一个肌动蛋白“地标”。MAP与EBP50-埃兹蛋白脚手架复合体的相互作用，以及识别这一地标，建立了一个在细胞膜上使CDC42成核的正反馈环路，并在黏附位点导致了局部肌动蛋白聚合以及持续的CDC42活性。