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- Title
Aldolase-localization in cultured cells: Cell-type and substrate-specific regulation of cytoskeletal associations.
- Authors
Schindler, Ralf; Weichselsdorfer, Elke; Wagner, Oliver; Bereiter-Hahn, Jürgen
- Abstract
The role of aldolase as a true F- and G-actin binding protein, including modulating actin polymerization, initiating bundling, and giving rise to supramolecular structures that emanate from actin fibrils, has been established using indirect immunofluorescence, permeabilization of XTH-2 cells and keratocytes, and microinjection of fluorescence-labeled aldolase. In addition, binding to intermediate filaments, vimentin, and cytokeratins has been demonstrated. In permeabilized cells in the presence of fructose-1,6-bisphosphate (20–2000 µM) aldolase shifts from association with actin fibres to intermediate filaments. Plenty of free binding sites on microtubules have been revealed by addition of fluorochromed aldolase derived from rabbit skeletal muscle. However, endogenous aldolase was never found associated with microtubules. Differences in actin polymerization in the presence of aldolase as revealed by pyrene-labeled actin fluorimetry and viscosimetry were explained by electron microscopy showing the formation of rod-like structures (10 nm wide, 20–60 nm in length) by association of aldolase with G-actin, which prevents further polymerization. Upon the addition of fructose-1,6-bisphosphate, G-actin–aldolase mixture polymerizes to a higher viscosity and forms stiffer filaments than pure actin of the same concentration.Key words: aldolase, cytoskeleton, electron microscopy, viscosimetry.Le rôle de l'aldolase en tant que véritable protéine se liant à l'actine F et à l'actine G, qui règle la polymérisation de l'actine, initie la formation de faisceaux et érige des structures supramoléculaires à partir de fibrilles d'actine, a été établi à l'aide de l'immunofluorescence indirecte, la perméabilisation de cellules XTH-2 et de kératinocytes et la microinjection d'aldolase fluorescente. De plus, une liaison de l'aldolase à la vimentine et aux cytokératines, des filaments intermédiaires, a été démontrée. Dans des cellules perméabilisées incubées en présence de fructose-1,6-bisphosphate (20–2000 µM), l'aldolase préalablement associée aux fibres d'actine devient associée aux filaments intermédiaires. De multiples sites de liaison libres sont mis en évidence sur les microtubules par l'addition d'aldolase de muscle de lapin marquée avec une molécule fluorescente. Cependant, une association de l'aldolase endogène aux microtubules n'est jamais observée. Des différences de polymérisation de l'actine en présence d'aldolase, mises en évidence par viscosimétrie et fluorimétrie à l'aide d'actine marquée avec du pyrène, sont expliquées grâce à la microscopie électronique qui montre la formation de structures semblables à des bâtonnets (10 nm de large et 20–60 nm de long) lorsque l'aldolase s'associe à l'actine G, ce qui empêche toute polymérisation subséquente. Lorsque du fructose-1,6-bisphosphate est ajouté, le mélange aldolase et actine G polymérise et sa viscosité augmente, et il se forme des filaments plus rigides que les filaments d'actine pure à la même concentration.Mots clés : aldolase, cytosquelette, microscopie électronique, viscosimétrie.[Traduit par la Rédaction]
- Subjects
MICROFILAMENT proteins; POLYMERIZATION; SUPRAMOLECULAR chemistry; MICROINJECTIONS; FRUCTOSE
- Publication
Biochemistry & Cell Biology, 2001, Vol 79, Issue 6, p719
- ISSN
0829-8211
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/o01-137