β-actin只在胞浆中分布吗？我提取核蛋白后跑WB，结果曝出有β-actin ，是不是我没有分离好胞浆和胞核蛋白？？一直觉得β-actin是胞浆定位的，胞核中没有分布！

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Actin

肌动蛋白（Actin）也称为细胞质肌动蛋白，是一种42 kDa的高度保守蛋白，在所有真核细胞中普遍表达，是含量最丰富的蛋白质之一。它们和微管一起构成了细胞骨架的主要组成部分，在细胞运动，生长，分裂，内吞和细胞内运输中起重要作用。肌动蛋白已被发现至少有6种异构体。不同亚型具有独特的细胞功能，包括α-骨骼肌肌动蛋白、α-心肌肌动蛋白、α-平滑肌肌动蛋白和γ-平滑肌肌动蛋白，分别主要在骨骼肌、心肌和平滑肌中表达。其余两种亚型，β-细胞肌动蛋白和γ-细胞肌动蛋白基本上普遍表达。β-肌动蛋白是细胞中相对稳定的细胞骨架蛋白，因此通常被用作检测实验误差的内参。

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Actin在细胞核中表达吗？

WB实验中，我们经常用Actin作为胞浆蛋白的内参，一直认为它是胞浆定位的，用它来检测细胞核蛋白的时候是不是不应该检出呢？如果在核蛋白中检出的Actin，是不是就代表胞浆和胞核蛋白没有分离干净？事实果真如此吗？

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研究历史

其实早在过去的几十年里，肌动蛋白在细胞核中也存在就已经得到了证实。

真核细胞核中存在肌动蛋白最初是由Ohnishi等人【1】于1963年从小牛胸腺细胞核中纯化肌动蛋白时报道的，但最初遭到了广泛的怀疑。多年来，它在细胞核中的存在被认为是一种人为现象。主要的问题是不能通过免疫荧光显微镜可靠地在细胞核中检测出肌动蛋白。

1977年，Clark等人【2】通过去除人工分离的卵母细胞核的核膜，最终确定了非洲爪蟾卵母细胞核中肌动蛋白的存在。

随后二十年来进行的研究，都为肌动蛋白在细胞核中的存在以及肌动蛋白在细胞核中的作用提供了令人信服的证据。表1列出了一些已鉴定出细胞核中存在肌动蛋白的生物体和细胞类型。



图片来源：The potential roles of actin in the nucleus. Cell J. 2015;17(1): 7-14.

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Actin如何进行核质易位


核质运输通过核孔复合体发生，核孔复合体形成穿过核膜的通道。在核孔上发生两种形式的运输：一是小于40kDa的蛋白质的被动扩散，二由特定转运受体促进的主动的、能量依赖性的转运。肌动蛋白的大小（约42kDa）超过了通过核孔被动扩散的极限。因此，有一些迹象表明肌动蛋白可能利用第二种方法进入细胞核。



图片来源：The potential roles of actin in the nucleus. Cell J. 2015;17(1): 7-14.

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Actin在细胞核中的功能


在细胞核中，肌动蛋白聚合的几种调节因子以受控方式定位和/或易位到细胞核中，这表明细胞核中肌动蛋白的一些功能与基因组有关。除了肌动蛋白在核基质中的结构作用外，肌动蛋白被认为是从染色质重塑到RNA剪接的过程中的重要因子。肌动蛋白和肌动蛋白相关蛋白是参与多种核功能的动态因子。

核肌动蛋白在基因组调控中至少以下列三种方式之一发挥功能性作用：

一、作为真核细胞核中所有三种RNA聚合酶的组分。

二、作为核内核糖核蛋白颗粒的组分

三、作为染色质重塑复合物的调节成分。



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小结


自从肌动蛋白在细胞质中被发现至今，人们无疑接受了肌动蛋白在真核细胞的细胞骨架中起主要作用并且是核蛋白的新成员。肌动蛋白作为细胞核的组成成分之一，有其自身的结构和功能，如核基质缔合、染色质重塑、RNA聚合酶介导的转录和mRNA加工等。

综上所述，在WB检测过程中，在细胞核蛋白中检测出Actin的存在不足为奇。当使用Actin检测无法判定分离的细胞核蛋白是否与胞浆蛋白间发生交叉污染时，可以选择更换其他的胞浆蛋白内参做检测，如GAPDH等。



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图片来源：Kong, P., Yu, Y., Wang, L., Dou, Y. Q., Zhang, X. H., Cui, Y., ... & Cui, W. (2019). circ-Sirt1 controls NF-κB activation via sequence-specific interaction and enhancement of SIRT1 expression by binding to miR-132/212 in vascular smooth muscle cells. Nucleic Acids Research.

参考文献：

1.Ohnishi T, Kawamura H, Yamamoto T. Extraction of a protein resembling actin from the cell nucleus of the calf thymus. J Biochem. 1963; 54: 298-300.

2. Clark TG, Merriam RW. Diffusible and bound actin nuclei of Xenopus laevis oocytes. Cell. 1977; 12(4): 883-891.

3.Falahzadeh Kh, Banaei-Esfahani A, Shahhoseini M. The potential roles of actin in the nucleus. Cell J. 2015;17(1): 7-14.

4.Kong, P., Yu, Y., Wang, L., Dou, Y. Q., Zhang, X. H., Cui, Y., ... & Cui, W. (2019). circ-Sirt1 controls NF-κB activation via sequence-specific interaction and enhancement of SIRT1 expression by binding to miR-132/212 in vascular smooth muscle cells. Nucleic Acids Research.Doi: 10.1093/nar/gkz141

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