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基于血影蛋白（）的膜骨架是后生植物细胞脂膜下普遍存在的膜相关的二维细胞骨架。骨架蛋白的突变会损害细胞膜的机械硬度和功能，造成不同类型的人类癌症。
2023年4月11日，成都学院高宁及李宁宁共同通信在Cell在线发表题为“basisofinredbloodcells”的研究论文，该研究阐明了血红细胞膜骨架组织的结构基础。该研究报导了天然血影蛋白-肌动蛋白联接复合物(来自猪红细胞)（一种特化的短F-肌动蛋白细胞膜骨架，作为膜骨架的中心组织单位）的冷藏电镜结构。
当α-/β-异质四聚体结合到F-肌动蛋白的倒刺端作为一个柔性帽时，（原肌球调节蛋白）和一起在尖端产生一个绝对帽。联接复合物通过中间层的环状结构与原肌球蛋白（）在其整个宽度上的周期性互相作用而加大。这项工作为理解膜骨架的组装和动力学提供了一个结构框架，并为其他F-肌动蛋白系统中各类无处不在的F-肌动蛋白结合因子的机制提供了看法。
基于血影蛋白的膜骨架是一种平行于细胞膜下方的球状网路，广泛存在于后生植物的不同细胞类型中。典型的细胞骨架是由条状肌动蛋白(F-肌动蛋白)组成的三维网路，而膜骨架是由血影蛋白纤维组成的专门的二维网路。膜骨架首先在红细胞中被发觉。在神经元中也有挺好的研究，在轴凸出始节段和节点的产生中起关键作用，这对动作电位的起始和快速传播很重要。它为细胞膜提供机械支撑，并介导细胞骨架组件与细胞膜之间的通讯。膜骨架还通过系角膜蛋白，控制膜蛋白的降维和分布，调节细胞对各类讯号的反应。
在喂奶植物红细胞中，膜骨架的基本组织单位是每位晶格点上的短F-actin，它作为枢纽联接毗邻晶格点的血影蛋白纤维。这些基于肌动蛋白的血影蛋白对接复合物被命名为血影蛋白-肌动蛋白联接复合物。红细胞中联接复合物的组成部份包含几种普遍存在的F-肌动蛋白结合蛋白，包括原肌球蛋白(TM)和原肌球调节蛋白(Tmod)，以及一些联接特异性蛋白，如、蛋白4.1(P4.1)和。这种诱因共同作用，提高联接复合物的稳定性，并强化肌动蛋白-血影蛋白的互相作用。
机理模式图（图源自Cell）
骨骼成份如血影蛋白、锚蛋白（）、P4.1和band3的缺少或突变是造成各类遗传性红细胞膜癌症的诱因。锚蛋白B功能缺位突变与遗传性心率失常有关，称为锚定蛋白B综合征。的一些突变与高血糖有关，这可能是因为在肾小管上皮细胞中的功能障碍。除循环系统外，β-III突变可导致遗传性进行性神经退行性疾患，即5型脑干脑干共济失调。
迄今为止，联接复合体的精细结构依然缺位，高帧率的结构信息仅为某些结构域或个别因子截断方式的部份配合物。这些知识差别限制了人们对这种骨架蛋白在红细胞和神经元功能中的准确作用的理解。在该研究中，作者报导了从猪红细胞中分离的血影蛋白-肌动蛋白联接复合物的冷藏电镜剖析。该研究数据阐明了联接复合体和膜骨架组织的通常原理，并为理解膜骨架的功能和动力学提供了一个框架。
上海学院生命科学大学高宁院士和李宁宁副研究员为本文的共同通信作者，李宁宁和上海学院前沿交叉学科研究院博士研究生陈思伊（西城实验室研究生项目）为本文的共同第一作者。复旦学院生命科学大学张强锋院士和课题组博士后徐魁、北京生命科学研究所董梦秋研究员和课题组博士生何梦婷也参与了这项工作。
原文链接：
(23)00278-7
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