The serine/threonine kinase Akt (also called protein kinase B) is well known as an important regulator of cell survival and growth and has also been shown to be required for cell migration in different organisms. However, the mechanism by which Akt functions to promote cell migration is not understood. Here, we identify an Akt substrate, designated Girdin/APE (Akt-phosphorylation enhancer), which is an actin binding protein. Girdin expresses ubiquitously and plays a crucial role in the formation of stress fibers and lamellipodia. Akt phosphorylates serine at position 1416 in Girdin, and phosphorylated Girdin accumulates at the leading edge of migrating cells. Cells expressing mutant Girdin, in which serine 1416 was replaced with alanine, formed abnormal elongated shapes and exhibited limited migration and lamellipodia formation. These findings suggest that Girdin is essential for the integrity of the actin cytoskeleton and cell migration and provide a direct link between Akt and cell motility.

Three-dimensional images of the undercoat structure on the cytoplasmic surface of the upper cell membrane of normal rat kidney fibroblast (NRK) cells and fetal rat skin keratinocytes were reconstructed by electron tomography, with 0.85-nm–thick consecutive sections made ∼100 nm from the cytoplasmic surface using rapidly frozen, deeply etched, platinum-replicated plasma membranes. The membrane skeleton (MSK) primarily consists of actin filaments and associated proteins. The MSK covers the entire cytoplasmic surface and is closely linked to clathrin-coated pits and caveolae. The actin filaments that are closely apposed to the cytoplasmic surface of the plasma membrane (within 10.2 nm) are likely to form the boundaries of the membrane compartments responsible for the temporary confinement of membrane molecules, thus partitioning the plasma membrane with regard to their lateral diffusion. The distribution of the MSK mesh size as determined by electron tomography and that of the compartment size as determined from high speed single-particle tracking of phospholipid diffusion agree well in both cell types, supporting the MSK fence and MSK-anchored protein picket models.

The rapid intraerythrocytic replication of Plasmodium falciparum, a deadly species of malaria parasite, requires a quick but constant supply of phospholipids to support marked cell membrane expansion. In the malarial parasite, many enzymes functioning in phospholipid synthesis pathway have not been identified or characterized. Here, we identified P. falciparum lysophospholipid acyltransferase 1 (PfLPLAT1; PF3D7_1444300) and showed that PfLPLAT1 is vital for asexual parasite cell cycle progression and cytostome internalization. Deficiency in PfLPLAT1 resulted in decreased parasitemia and prevented transition to the schizont stage. Parasites lacking PfLPLAT1 also exhibited distinctive omega-shaped vacuoles, indicating disrupted cytostome function. Transcriptomic analyses suggested that this deficiency impacted DNA replication and cell cycle regulation. Mass spectrometry-based enzyme assay and lipidomic analysis demonstrated that recombinant PfLPLAT1 exhibited lysophospholipid acyltransferase activity with a preference for unsaturated fatty acids as its acyl donors and lysophosphatidic acids as an acceptor, with its conditional knockout leading to abnormal lipid composition and marked morphological and developmental changes including stage arrest. These findings highlight PfLPLAT1 as a potential target for antimalarial therapy, particularly due to its unique role and divergence from human orthologs.

Influenza A virus encodes its genome in eight segments of viral ribonucleoproteins (vRNPs) replicated in the host cell nucleus. Our understanding of host factors involved in driving vRNP selective packaging remains incomplete. To address this, we used advanced immuno-freeze-etch electron microscopy to visualise the vRNP packaging process and atomic force live-cell imaging (AFM) to examine the motility of membrane cytoskeletal actin filaments. In the cytoplasm, vRNPs were mainly localised on mottled membrane-like structures, suggesting intracellular trafficking through such structures. After reaching the cytoplasmic side surface of the plasma membrane, vRNPs formed many aggregates while associating with actin filaments. Antibody labelling also detected myosin along actin filaments entangled in vRNPs. Blocking myosin activity with blebbistatin prevented the active movement of membrane cytoskeletal actin filaments just below the plasma membrane visualised by AFM and abrogated proper aggregation of vRNPs. Thus, actomyosin motility appears to be crucial for the selective packaging of vRNPs.