Abstract

αB-crystallin is highly expressed in the heart and slow skeletal muscle; however, the roles of αB-crystallin in the muscle are obscure. Previously, we showed that αB-crystallin localizes at the sarcomere Z-bands, corresponding to the focal adhesions of cultured cells. In myoblast cells, αB-crystallin completely colocalizes with microtubules and maintains cell shape and adhesion. In this study, we show that in beating cardiomyocytes α-tubulin and αB-crystallin colocalize at the I- and Z-bands of the myocardium, where it may function as a molecular chaperone for tubulin/microtubules. Fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) analysis revealed that the striated patterns of GFP-αB-crystallin fluorescence recovered quickly at 37°C. FRAP mobility assay also showed αB-crystallin to be associated with nocodazole-treated free tubulin dimers but not with taxol-treated microtubules. The interaction of αB-crystallin and free tubulin was further confirmed by immunoprecipitation and microtubule sedimentation assay in the presence of 1–100 μM calcium, which destabilizes microtubules. Förster resonance energy transfer analysis showed that αB-crystallin and tubulin were at 1–10 nm apart from each other in the presence of colchicine. These results suggested that αB-crystallin may play an essential role in microtubule dynamics by maintaining free tubulin in striated muscles, such as the soleus or cardiac muscles.

中文翻译：

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在跳动的心脏细胞中微管细胞骨架网络中αB-晶状蛋白的动态定位。

摘要

αB-晶状体蛋白在心脏和慢速骨骼肌中高表达；然而，αB-晶状体蛋白在肌肉中的作用尚不清楚。以前，我们显示αB-晶状体蛋白位于肌小节Z带，对应于培养细胞的粘着斑。在成肌细胞中，αB-晶状体蛋白与微管完全共定位并保持细胞形状和粘附。在这项研究中，我们表明在跳动的心肌细胞中，α-微管蛋白和αB-晶状蛋白共定位于心肌的I和Z带，在心肌中它可能充当微管蛋白/微管的分子伴侣。光漂白后的荧光恢复（FRAP）分析显示，GFP-αB-晶状蛋白荧光的横条纹在37°C时迅速恢复。FRAP迁移率分析还显示，αB-晶状蛋白与诺考达唑处理的游离微管蛋白二聚体相关，但与紫杉醇处理的微管无关。在1-100μM钙的存在下，通过免疫沉淀和微管沉降测定进一步证实了αB-晶状蛋白与游离微管蛋白的相互作用，这使微管不稳定。Förster共振能量转移分析表明，在秋水仙碱存在下，αB-晶状体蛋白和微管蛋白彼此相距1-10 nm。这些结果表明，αB-晶状体蛋白可能通过维持横纹肌（如比目鱼肌或心肌）中的游离微管蛋白而在微管动力学中发挥重要作用。在1-100μM钙的存在下，通过免疫沉淀和微管沉降测定进一步证实了αB-晶状蛋白与游离微管蛋白的相互作用，这使微管不稳定。Förster共振能量转移分析表明，在秋水仙碱存在下，αB-晶状体蛋白和微管蛋白彼此相距1-10 nm。这些结果表明，αB-晶状体蛋白可能通过维持横纹肌（如比目鱼肌或心肌）中的游离微管蛋白而在微管动力学中发挥重要作用。在1-100μM钙的存在下，通过免疫沉淀和微管沉降测定进一步证实了αB-晶状蛋白与游离微管蛋白的相互作用，这使微管不稳定。Förster共振能量转移分析表明，在秋水仙碱存在下，αB-晶状体蛋白和微管蛋白彼此相距1-10 nm。这些结果表明，αB-晶状体蛋白可能通过维持横纹肌（如比目鱼肌或心肌）中的游离微管蛋白而在微管动力学中发挥重要作用。