《Current Opinion in Cell Biology》：Myosin 2 – A general contractor for the cytoskeleton
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本文聚焦肌球蛋白 2（Myosin 2），綜述其在細胞骨架中的關鍵作用。探討了 Myosin 2 的組裝、動力學，以及細胞環境對其行為和信號傳導的調控。還涉及特殊細胞架構中 Myosin 2 的作用，為深入研究細胞生理提供了重要參考。
引言
細胞的形態及行為很大程度上取決于細胞骨架的組織方式。在細胞骨架這個動態結構的調控與組織過程中，眾多蛋白質發揮著作用，其中肌動蛋白絲（提供結構支撐）和肌球蛋白馬達（產生大部分作用力）是兩個主要成分。非肌肉肌球蛋白 2（NM2）作為一種馬達蛋白，通過拉動肌動蛋白絲產生向內的收縮力，這些力借助肌動蛋白網絡和肌動蛋白結合蛋白（ABPs）傳遞到整個細胞及細胞外環境，進而構建獨特的細胞架構。雖然肌球蛋白 2 的重要性已被廣泛認知，但在特殊細胞中，其如何被調節以及如何控制細胞架構的許多分子細節仍有待探索。
Myosin 2 基礎
Myosin 2 “單體” 是由兩條肌球蛋白重鏈（MHC）、兩條必需輕鏈和兩條調節輕鏈（RLC）組成的六聚體。MHC 包含 N 端的馬達結構域、結合輕鏈的頸部結構域，以及延伸的 α 螺旋，這些 α 螺旋會二聚化形成卷曲螺旋結構域。人類和其他哺乳動物擁有三個非肌肉 MHC 基因（MYH9、MYH10 和 MYH14），它們產生三種 MHC 蛋白（MHC 2A、2B 和 2C），這些蛋白與輕鏈結合形成三種不同的 Myosin 2。
標準模型：RLC 磷酸化
調節 Myosin 2 單體與聚合物之間的交換，從而控制其組裝的標準模型是通過 RLC 磷酸化實現的。Myosin 2 單體大多以折疊的非活性狀態（稱為 10S）存在。10S 狀態下，馬達結構域向后折疊與尾部結合并相互對接（這種結構被稱為相互作用頭部基序，IHM），同時尾部環繞著處于 10S 狀態的 IHM，使 10S 結構更加穩定。這些 10S 單體在細胞質中擴散，直到被激活。
推測：自我抑制的細絲
Myosin 2 細絲組裝后，通過單體與聚合物的穩態交換來維持。除了激酶和磷酸酶的平衡活動對其進行調節外，可能還有其他機制在發揮作用。一種潛在機制是在 NM2 細絲中存在處于 IHM 狀態的自我抑制馬達。IHM 最初在平滑肌 Myosin 2 單體中被發現，隨后在狼蛛、哺乳動物橫紋肌以及其他相關物種的細絲中也有發現。
細絲解聚：研究嚴重不足
在細胞生理過程中，Myosin 2 單體能夠循環利用并動態重新組裝至關重要。然而，目前對解聚過程的研究相對較少，這是該領域未來的一個關鍵研究方向。一種可能是關閉 RLC 激酶活性，讓肌球蛋白磷酸酶使平衡向單體方向移動，但也可能存在更主動的下調機制，比如 MHC 磷酸化等。
Myosin 2 在特殊細胞架構中的作用
目前，對 Myosin 2 組裝機制及其對細胞架構的貢獻的研究，大多是在玻璃蓋玻片上使用間充質細胞進行的。但細胞存在于更為復雜和特殊的架構中，由于篇幅限制，這里主要探討 Myosin 2 在神經元中的新作用。與成纖維細胞寬闊扁平的薄片不同，神經突（軸突和樹突）具有獨特的結構和功能需求，Myosin 2 在其中可能發揮著特殊作用。
結論與未來展望
Myosin 2 作為細胞骨架的核心參與者，在細胞中充當著力和信號傳導的樞紐。它與黏附結構、細胞膜 / 皮層相互作用，不僅決定了力的產生，還定義了細胞架構。從一般的組裝機制到形成高度專業化的結構，Myosin 2 的動態變化和活性在決定許多細胞功能方面起著至關重要的作用。文中強調了該領域一些新穎且令人興奮的研究成果，為后續研究指明了方向。
