✖


Jump to content

Микротрубочка

(Перенаправлено с Протофиламента )
Инфографика показателей тубулина и микротрубочек
Метрики микротрубочек и тубулина [ 1 ]

Микротрубочки представляют собой полимеры тубулина , которые составляют часть цитоскелета и обеспечивают структуру и форму эукариотических клеток. Микротрубочки могут достигать длины 50 микрометров и ширины от 23 до 27 нм. [ 2 ] и иметь внутренний диаметр от 11 до 15 нм. [ 3 ] Они образуются в результате полимеризации димера двух глобулярных белков , альфа- и бета-тубулина, в протофиламенты , которые затем могут соединяться латерально, образуя полую трубку — микротрубочку. [ 4 ] Наиболее распространенная форма микротрубочки состоит из 13 протофиламентов в трубчатом расположении.

Микротрубочки являются одной из систем цитоскелетных филаментов в эукариотических клетках. Цитоскелет микротрубочек участвует в транспортировке материала внутри клеток, осуществляемой моторными белками, которые перемещаются по поверхности микротрубочек.

Микротрубочки играют важную роль в ряде клеточных процессов . Они участвуют в поддержании структуры клетки и вместе с микрофиламентами и промежуточными нитями образуют цитоскелет. Они также составляют внутреннюю структуру ресничек и жгутиков . Они обеспечивают платформу для внутриклеточного транспорта и участвуют во множестве клеточных процессов, включая движение секреторных везикул , органелл и внутриклеточных макромолекулярных ансамблей. [ 5 ] Они также участвуют в делении клеток (путем митоза и мейоза ) и являются основными компонентами митотических веретен , которые используются для разделения эукариотических хромосом .

Микротрубочки зарождаются и организуются центрами организации микротрубочек , такими как центросома , обнаруженная в центре многих животных клеток, или базальные тельца ресничек и жгутиков, или тельца полюсов веретена , обнаруженные у большинства грибов.

Существует множество белков, которые связываются с микротрубочками, включая моторные белки динеин и кинезин , белки, разрывающие микротрубочки, такие как катанин , и другие белки, важные для регуляции динамики микротрубочек. [ 6 ] был обнаружен актиноподобный белок Недавно у грамположительной бактерии Bacillus thuringiensis , который образует структуру, подобную микротрубочкам, называемую нанотрубочкой, участвующую в плазмид . сегрегации [ 7 ] Другие бактериальные микротрубочки имеют кольцо из пяти протофиламентов.

История

[ редактировать ]

Тубулин и процессы, опосредованные микротрубочками, такие как передвижение клеток, были замечены ранними микроскопистами, такими как Левенгук (1677). Однако волокнистая природа жгутиков и других структур была открыта два столетия спустя с помощью усовершенствованных световых микроскопов и подтверждена в 20 веке с помощью электронного микроскопа и биохимических исследований. [ 8 ]

in vitro Анализы на моторные белки микротрубочек , такие как динеин и кинезин, исследуются путем флуоресцентной маркировки микротрубочек и фиксации микротрубочек или моторных белков на предметном стекле микроскопа, а затем визуализации предметного стекла с помощью видеоусиленной микроскопии для записи движения моторных белков. Это обеспечивает перемещение моторных белков вдоль микротрубочек или микротрубочек, перемещающихся поперек моторных белков. [ 9 ] Следовательно, некоторые процессы в микротрубочках можно определить с помощью кимографа . [ 10 ]

Структура

[ редактировать ]
Мультяшное изображение структуры гетеродимера α(желтого)/β(красного)-тубулина, GTP и GDP. [ 11 ]

У эукариот микротрубочки представляют собой длинные полые цилиндры, состоящие из полимеризованных α- и β-тубулина димеров . [ 12 ] Внутреннее пространство полых цилиндров микротрубочек называется просветом. Субъединицы α- и β-тубулина примерно на 50% идентичны на уровне аминокислот, и обе имеют молекулярную массу примерно 50 кДа. [ 13 ] [ 14 ]

Эти димеры α/β-тубулина полимеризуются конец в конец в линейные протофиламенты , которые соединяются латерально с образованием одной микротрубочки, которая затем может быть расширена за счет добавления большего количества димеров α/β-тубулина. Обычно микротрубочки образуются путем параллельной ассоциации тринадцати протофиламентов, хотя у различных видов наблюдались микротрубочки, состоящие из меньшего или большего количества протофиламентов. [ 15 ] а также in vitro . [ 16 ]

Микротрубочки имеют четкую полярность, которая имеет решающее значение для их биологической функции. Тубулин полимеризуется конец к концу, при этом β-субъединицы одного димера тубулина контактируют с α-субъединицами следующего димера. Следовательно, в протофиламенте на одном конце будут обнажены α-субъединицы, а на другом конце — обнажены β-субъединицы. Эти концы обозначены концами (-) и (+) соответственно. Протофиламенты пучатся параллельно друг другу с одинаковой полярностью, поэтому в микротрубочке есть один конец, (+) конец, на котором обнажены только β-субъединицы, в то время как другой конец, (-) конец, имеет только α -субъединицы обнажены. Хотя удлинение микротрубочек может происходить как на (+), так и на (-) концах, оно происходит значительно быстрее на (+) конце. [ 17 ]

Латеральная ассоциация протофиламентов образует псевдоспиральную структуру, в которой один виток спирали содержит 13 димеров тубулина, каждый из разных протофиламентов. В наиболее распространенной архитектуре «13-3» 13-й димер тубулина взаимодействует со следующим димером тубулина со смещением по вертикали 3 мономеров тубулина из-за спиральности поворота. Существуют и другие альтернативные архитектуры, такие как 11-3, 12-3, 14-3, 15-4 или 16-4, которые обнаруживаются гораздо реже. [ 18 ] Микротрубочки также могут трансформироваться в другие формы, такие как спиральные нити, которые наблюдаются у простейших , таких как фораминиферы . [ 19 ] Между субъединицами латеральных протофиламентов внутри микротрубочек могут возникать два различных типа взаимодействий, называемые решетками А-типа и В-типа. В решетке А-типа латеральные ассоциации протофиламентов происходят между соседними субъединицами α и β-тубулина (т.е. субъединица α-тубулина из одного протофиламента взаимодействует с субъединицей β-тубулина из соседнего протофиламента). В решетке B-типа субъединицы α и β-тубулина из одного протофиламента взаимодействуют с субъединицами α и β-тубулина из соседнего протофиламента соответственно. Экспериментальные исследования показали, что решетка B-типа является основным расположением внутри микротрубочек. Однако в большинстве микротрубочек имеется шов, в котором субъединицы тубулина взаимодействуют α-β. [ 20 ]

Таким образом, последовательность и точный состав молекул при образовании микротрубочек можно резюмировать следующим образом: β-тубулин соединяется несуществующей ковалентной связью с α-тубулином, которые в связанной форме являются гетеродимерами, поскольку состоят из два разных полипептида (β-тубулин и α-тубулин). Поэтому после образования гетеродимеров они соединяются вместе, образуя длинные цепочки, которые образно поднимаются в одном направлении (например, вверх). Эти гетеродимеры, соединенные в определенном направлении, образуют протофиламенты. Эти длинные цепочки (протофиламенты) теперь постепенно скапливаются рядом друг с другом, так что образуется трубчатая структура, имеющая типичный для трубки просвет. Соответственно, внешнюю стенку микротрубочек образуют преимущественно 13 протофиламентов. Гетеродимеры состоят из положительного и отрицательного концов, причем альфа-тубулин образует отрицательный конец, а бета-тубулин - положительный конец. Благодаря тому, что гетеродимеры наложены друг на друга, всегда есть отрицательный и положительный конец. Микротрубочки растут за счет добавления гетеродимеров на плюс-конце.

Некоторые виды Prosthecobacter также содержат микротрубочки. Структура этих бактериальных микротрубочек аналогична структуре эукариотических микротрубочек, состоящих из полой трубки протофиламентов, собранных из гетеродимеров бактериального тубулина А (BtubA) и бактериального тубулина B (BtubB). И BtubA, и BtubB имеют общие черты как α-, так и β- тубулина . В отличие от эукариотических микротрубочек, бактериальные микротрубочки не требуют для сворачивания шаперонов. [ 21 ] В отличие от 13 протофиламентов эукариотических микротрубочек, бактериальные микротрубочки насчитывают только пять. [ 22 ]

Внутриклеточная организация

[ редактировать ]

Микротрубочки являются частью цитоскелета клетки , структурной сети внутри цитоплазмы . Роли цитоскелета микротрубочек включают механическую поддержку, организацию цитоплазмы, транспорт, подвижность и сегрегацию хромосом. В развивающихся нейронах микротрубочки известны как нейротрубочки . [ 23 ] и они могут модулировать динамику актина , другого компонента цитоскелета. [ 24 ] Микротрубочка способна расти и сжиматься, чтобы генерировать силу, и существуют моторные белки, которые позволяют органеллам и другим клеточным компонентам переноситься по микротрубочкам. Такое сочетание ролей делает микротрубочки важными для организации и перемещения внутриклеточных компонентов.

Организация микротрубочек в клетке зависит от типа клетки. В эпителии минус-концы полимера микротрубочек закреплены вблизи места межклеточного контакта и организованы вдоль апикально-базальной оси. После нуклеации минус-концы высвобождаются и затем повторно закрепляются на периферии с помощью таких факторов, как ninein и PLEKHA7 . [ 25 ] Таким образом, они могут облегчить транспорт белков, везикул и органелл вдоль апикально-базальной оси клетки. В фибробластах и ​​других типах мезенхимальных клеток микротрубочки закреплены на центросоме и расходятся своими плюсовыми концами наружу к периферии клетки (как показано на первом рисунке). В этих клетках микротрубочки играют важную роль в миграции клеток. Более того, на полярность микротрубочек влияют моторные белки, которые организуют многие компоненты клетки, включая эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи .

Компоненты цитоскелета эукариот . Актиновые нити показаны красным, микротрубочки — зеленым, ядра — синим. Цитоскелет обеспечивает клетке внутренний каркас и позволяет ей двигаться и менять форму.

Полимеризация микротрубочек

[ редактировать ]

Нуклеация

[ редактировать ]
Основная статья: Зарождение микротрубочек

Нуклеация — это событие, которое инициирует образование микротрубочек из димера тубулина. Микротрубочки обычно зарождаются и организуются органеллами, называемыми центрами организации микротрубочек (MTOC). В MTOC содержится другой тип тубулина, γ-тубулин, который отличается от α- и β-субъединиц самих микротрубочек. γ-тубулин соединяется с несколькими другими связанными белками, образуя структуру, похожую на стопорную шайбу, известную как «кольцевой комплекс γ-тубулина» (γ-TuRC). Этот комплекс действует как матрица для димеров α/β-тубулина, на которой начинается полимеризация; он действует как колпачок на (-) конце, в то время как рост микротрубочек продолжается от MTOC в направлении (+). [ 26 ]

Центросома . является основным MTOC большинства типов клеток Однако микротрубочки могут образовываться и из других мест. Например, реснички и жгутики имеют в основании MTOC, называемые базальными тельцами . Кроме того, работа группы Каверина из Вандербильта и других предполагает, что аппарат Гольджи может служить важной платформой для зарождения микротрубочек. [ 27 ] Поскольку нуклеация из центросомы по своей природе симметрична, ассоциированная с Гольджи нуклеация микротрубочек может позволить клетке устанавливать асимметрию в сети микротрубочек. В недавних исследованиях группа Вейла из UCSF определила белковый комплекс augmin как критический фактор для зависимой от центросомы генерации микротрубочек на основе веретена. Было показано, что он взаимодействует с γ-TuRC и увеличивает плотность микротрубочек вокруг начала митотического веретена. [ 28 ]

Некоторые типы клеток, такие как растительные клетки, не содержат четко определенных MTOC. В этих клетках микротрубочки зарождаются из отдельных участков цитоплазмы. Другие типы клеток, такие как паразиты -трипаносоматиды , имеют MTOC, но он постоянно обнаруживается в основании жгутика. Здесь зарождение микротрубочек для структурных ролей и для генерации митотического веретена происходит не из канонического центриоль-подобного MTOC.

Полимеризация

[ редактировать ]

После начального события нуклеации к растущему полимеру необходимо добавить мономеры тубулина. Процесс добавления или удаления мономеров зависит от концентрации димеров αβ-тубулина в растворе по отношению к критической концентрации, которая представляет собой равновесную концентрацию димеров, при которой больше не происходит чистой сборки или разборки на конце микротрубочки. . Если концентрация димера превышает критическую концентрацию, микротрубочка будет полимеризоваться и расти. Если концентрация меньше критической, длина микротрубочки уменьшится. [ 29 ]

Динамика микротрубочек

[ редактировать ]

Динамическая нестабильность

[ редактировать ]
Продолжительность: 14 секунд.
Анимация динамической нестабильности микротрубочек. Димеры тубулина, связанные с GTP (красный), связываются с растущим концом микротрубочки и впоследствии гидролизуют GTP до GDP (синий).

Динамическая нестабильность относится к сосуществованию сборки и разборки на концах микротрубочки. Микротрубочка может динамически переключаться между фазами роста и сокращения в этой области. [ 30 ] Димеры тубулина могут связывать две молекулы GTP, одна из которых может быть гидролизована после сборки. Во время полимеризации димеры тубулина находятся в ГТФ -связанном состоянии. [ 12 ] GTP, связанный с α-тубулином, стабилен и в этом связанном состоянии выполняет структурную функцию. Однако GTP, связанный с β-тубулином, может гидролизоваться до GDP вскоре после сборки. Свойства сборки GDP-тубулина отличаются от свойств GTP-тубулина, поскольку GDP-тубулин более склонен к деполимеризации. [ 31 ] Субъединица тубулина, связанная с GDP, на кончике микротрубочки будет иметь тенденцию отпадать, хотя тубулин, связанный с GDP, в середине микротрубочки не может спонтанно выскочить из полимера. Поскольку тубулин присоединяется к концу микротрубочки в ГТФ-связанном состоянии, предполагается, что на кончике микротрубочки существует колпачок ГТФ-связанного тубулина, защищающий ее от разборки. Когда гидролиз достигает кончика микротрубочки, начинается быстрая деполимеризация и сжатие. Этот переход от роста к сокращению называется катастрофой. ГТФ-связанный тубулин может снова начать добавляться к кончику микротрубочки, образуя новую крышку и защищая микротрубочку от сжатия. Это называется «спасением». [ 32 ]

Модель «Поиск и захват»

[ редактировать ]

В 1986 году Марк Киршнер и Тим Митчисон предположили, что микротрубочки используют свои динамические свойства роста и сжатия на своих плюсовых концах для исследования трехмерного пространства клетки. Плюсовые концы, которые сталкиваются с кинетохорами или участками полярности, захватываются и больше не демонстрируют роста или сжатия. В отличие от нормальных динамических микротрубочек, период полураспада которых составляет 5–10 минут, захваченные микротрубочки могут существовать часами. Эта идея широко известна как модель «поиска и захвата». [ 33 ] Действительно, работа, проведенная с тех пор, во многом подтвердила эту идею. Было показано, что в кинетохоре различные комплексы захватывают (+)-концы микротрубочек. [ 34 ] Более того, также была описана активность кэпирования (+)-конца интерфазных микротрубочек. [ 35 ] Эта более поздняя активность опосредована форминами , [ 36 ] белок аденоматозного полипоза coli и EB1 , [ 37 ] белок, который отслеживает растущие плюс-концы микротрубочек.

Регуляция динамики микротрубочек

[ редактировать ]

Посттрансляционные модификации

[ редактировать ]
Изображение клетки фибробласта, содержащей флуоресцентно меченный актин (красный) и микротрубочки (зеленый).

Хотя период полураспада большинства микротрубочек составляет 5–10 минут, некоторые микротрубочки могут оставаться стабильными в течение нескольких часов. [ 35 ] Эти стабилизированные микротрубочки накапливают посттрансляционные модификации своих субъединиц тубулина под действием ферментов, связанных с микротрубочками. [ 38 ] [ 39 ] Однако как только микротрубочки деполимеризуются, большинство этих модификаций быстро обращаются растворимыми ферментами. Поскольку большинство реакций модификации протекают медленно, а их обратные реакции — быстро, модифицированный тубулин обнаруживается только на долгоживущих стабильных микротрубочках. Большинство этих модификаций происходит в С-концевой области альфа-тубулина. Эта область, богатая отрицательно заряженным глутаматом, образует относительно неструктурированные хвосты, которые выступают из микротрубочек и образуют контакты с моторами. Таким образом, полагают, что модификации тубулина регулируют взаимодействие моторов с микротрубочками. Поскольку эти стабильные модифицированные микротрубочки обычно ориентированы к месту клеточной полярности в интерфазных клетках, это подмножество модифицированных микротрубочек обеспечивает специализированный путь, который помогает доставлять пузырьки в эти поляризованные зоны. Эти модификации включают в себя:

  • Детирозинирование : удаление С-концевого тирозина из альфа-тубулина. Эта реакция обнажает глутамат на новом С-конце. В результате микротрубочки, накапливающие эту модификацию, часто называют Glu-микротрубочками. Хотя тубулинкарбоксипептидаза еще не идентифицирована, тубулин-тирозинлигаза (ТТЛ) известна. [ 40 ]
  • Дельта2: удаление двух последних остатков с С-конца альфа-тубулина. [ 41 ] В отличие от детирозинирования, эта реакция считается необратимой и зарегистрирована только в нейронах.
  • Ацетилирование : добавление ацетильной группы к лизину 40 альфа-тубулина. Эта модификация происходит в лизине, который доступен только изнутри микротрубочки, и остается неясным, как ферменты получают доступ к остатку лизина. Природа тубулин-ацетилтрансферазы остается спорной, но было обнаружено, что у млекопитающих основной ацетилтрансферазой является ATAT1 . [ 42 ] однако известно, что обратная реакция катализируется HDAC6 . [ 43 ] Реальное влияние ацетилирования на структуру и функцию микротрубочек остается неясным. [ 44 ]
  • Полиглутамилирование : добавление полимера глутамата (обычно длиной 4-6 остатков). [ 45 ] ) к гамма-карбоксильной группе любого из пяти глутаматов, обнаруженных вблизи конца альфа-тубулина. Ферменты, относящиеся к TTL, добавляют начальный разветвляющийся глутамат (TTL4,5 и 7), тогда как другие ферменты, принадлежащие к тому же семейству, удлиняют полиглутаматную цепь (TTL6,11 и 13). [ 39 ]
  • Полиглицилирование : добавление полимера глицина (длиной 2–10 остатков) к гамма-карбоксильной группе любого из пяти глутаматов, обнаруженных вблизи конца бета-тубулина. TTL3 и 8 добавляют начальный разветвляющийся глицин, тогда как TTL10 удлиняет полиглициновую цепь. [ 39 ]

Тубулин также известен как фосфорилированный , убиквитинированный , сумойилированный и пальмитоилированный . [ 38 ]

Тубулинсвязывающие препараты и химические эффекты

[ редактировать ]

Широкий спектр лекарств способен связываться с тубулином и изменять его свойства сборки. Эти препараты могут оказывать эффект при внутриклеточных концентрациях, значительно меньших, чем у тубулина. клетки Это вмешательство в динамику микротрубочек может привести к остановке клеточного цикла и привести к запрограммированной гибели клеток или апоптозу . Однако есть данные, позволяющие предположить, что вмешательства в динамику микротрубочек недостаточно, чтобы блокировать клетки, подвергающиеся митозу. [ 46 ] Эти исследования показали, что подавление динамики происходит при концентрациях ниже тех, которые необходимы для блокирования митоза. Было показано, что подавление динамики микротрубочек мутациями тубулина или медикаментозным лечением ингибирует миграцию клеток. [ 47 ] Как стабилизаторы, так и дестабилизаторы микротрубочек могут подавлять динамику микротрубочек.

К препаратам, которые могут изменить динамику микротрубочек, относятся:

  • , борющихся с раком Лекарства класса таксанов ( паклитаксел (таксол) и доцетаксел ), блокируют динамическую нестабильность путем стабилизации GDP-связанного тубулина в микротрубочках. Таким образом, даже когда гидролиз GTP достигает кончика микротрубочки, деполимеризация не происходит и микротрубочка не сморщивается.

Таксаны (отдельно или в сочетании с производными платины (карбоплатином) или гемцитабином) применяются при злокачественных новообразованиях молочной железы и гинекологии, плоскоклеточном раке (рак головы и шеи, некоторые виды рака легких) и др.

  • Эпотилоны , , например иксабепилон действуют аналогично таксанам.
  • Винорелбин, нокодазол , винкристин и колхицин оказывают противоположное действие, блокируя полимеризацию тубулина в микротрубочки.
  • Эрибулин связывается с (+) растущим концом микротрубочек. Эрибулин оказывает противораковое действие, вызывая апоптоз раковых клеток после длительной и необратимой митотической блокады.

Сообщалось, что экспрессия β3-тубулина изменяет клеточные ответы на вызванное лекарственными средствами подавление динамики микротрубочек. В целом динамика обычно подавляется низкими субтоксичными концентрациями препаратов микротрубочек, которые также ингибируют миграцию клеток. Однако включение β3-тубулина в микротрубочки увеличивает концентрацию препарата, необходимую для подавления динамики и ингибирования миграции клеток. Таким образом, опухоли, экспрессирующие β3-тубулин, устойчивы не только к цитотоксическому действию препаратов, нацеленных на микротрубочки, но и к их способности подавлять метастазирование опухоли. [ 48 ] Более того, экспрессия β3-тубулина также противодействует способности этих препаратов ингибировать ангиогенез, что обычно является еще одним важным аспектом их действия. [ 49 ]

Полимеры микротрубочек чрезвычайно чувствительны к различным воздействиям окружающей среды. Очень низкие уровни свободного кальция могут дестабилизировать микротрубочки, и это помешало ранним исследователям изучить полимер in vitro. [ 12 ] Холодные температуры также вызывают быструю деполимеризацию микротрубочек. Напротив, тяжелая вода способствует стабильности полимера микротрубочек. [ 50 ]

Белки, взаимодействующие с микротрубочками

[ редактировать ]

Белки, ассоциированные с микротрубочками (MAP)

[ редактировать ]
Основная статья: Белок, связанный с микротрубочками

Было показано, что MAP играют решающую роль в регуляции динамики микротрубочек in vivo . Скорость полимеризации, деполимеризации и катастрофы микротрубочек варьируется в зависимости от того, какие белки, ассоциированные с микротрубочками (MAP), присутствуют. Первоначально идентифицированные MAP из ткани головного мозга можно разделить на две группы в зависимости от их молекулярной массы. Этот первый класс включает MAP с молекулярной массой ниже 55-62 кДа и называется τ (тау) белками . In vitro было показано, что тау-белки напрямую связывают микротрубочки, способствуют нуклеации и предотвращают разборку, а также индуцируют образование параллельных массивов. [ 51 ] Кроме того, было показано, что тау-белки стабилизируют микротрубочки в аксонах и участвуют в болезни Альцгеймера. [ 52 ] Второй класс составляют МАР с молекулярной массой 200-1000 кДа, из которых известны четыре типа: МАР-1, МАР-2 , МАР-3 и МАР-4 . Белки MAP-1 состоят из набора трех различных белков: A , B и C. Белок C играет важную роль в ретроградном транспорте везикул и известен также как цитоплазматический динеин . Белки MAP-2 расположены в дендритах и ​​в теле нейронов, где они связываются с другими филаментами цитоскелета. Белки MAP-4 обнаружены в большинстве клеток и стабилизируют микротрубочки. Помимо MAP, которые оказывают стабилизирующее действие на структуру микротрубочек, другие MAP могут оказывать дестабилизирующее действие либо за счет расщепления, либо за счет индукции деполимеризации микротрубочек. Было обнаружено, что три белка, называемые катанин , спастин и фиджетин, регулируют количество и длину микротрубочек посредством своей дестабилизирующей активности. Более того, предполагается, что CRACD-подобный белок локализуется в микротрубочках. [ 53 ]

MAP являются детерминантами различных цитоскелетных форм аксонов и дендритов , при этом микротрубочки в дендритах расположены дальше друг от друга. [ 54 ]

Белки отслеживания плюс-конца (+TIP)

[ редактировать ]
Основная статья: Белок, отслеживающий плюс-концы микротрубочек

Белки отслеживания концов Plus представляют собой белки MAP, которые связываются с кончиками растущих микротрубочек и играют важную роль в регуляции динамики микротрубочек. Например, было обнаружено, что +TIPs участвуют во взаимодействиях микротрубочек с хромосомами во время митоза. Первым MAP, который был идентифицирован как +TIP, был CLIP1 70 (цитоплазматический линкерный белок), который, как было показано, играет роль в спасательных событиях при деполимеризации микротрубочек. Дополнительные примеры +TIP включают EB1 , EB2 , EB3 , p150Glued , Dynamitin , Lis1 , CLIP115 , CLASP1 и CLASP2 . [ нужна ссылка ]

Моторные белки

[ редактировать ]
Цитоплазматический динеиновый мотор, связанный с микротрубочкой.
Молекула кинезина, связанная с микротрубочкой.

Микротрубочки могут выступать в качестве субстратов для моторных белков, которые участвуют в важных клеточных функциях, таких как транспорт везикул и деление клеток. В отличие от других белков, связанных с микротрубочками, моторные белки используют энергию гидролиза АТФ для создания механической работы, которая перемещает белок вдоль субстрата. Основными моторными белками, которые взаимодействуют с микротрубочками, являются кинезин , который обычно движется к (+) концу микротрубочки, и динеин , который движется к (-) концу.

  • Дайнеин состоит из двух идентичных тяжелых цепей, которые образуют два больших глобулярных головных домена, а также различного количества промежуточных и легких цепей. Опосредованный динеином транспорт происходит от (+) конца к (-) концу микротрубочки. Гидролиз АТФ происходит в доменах глобулярной головки, которые имеют сходство с семейством белков AAA+ (АТФаза, связанная с различной клеточной активностью). Гидролиз АТФ в этих доменах связан с движением по микротрубочкам через домены, связывающие микротрубочки. Динеин транспортирует везикулы и органеллы по цитоплазме. Для этого молекулы динеина связываются с мембранами органелл через белковый комплекс, который содержит ряд элементов, включая динактин .
  • Кинезин имеет структуру, аналогичную динеину. Кинезин участвует в транспортировке различных внутриклеточных грузов, включая везикулы, органеллы, белковые комплексы и мРНК, к (+) концу микротрубочек. [ 55 ]

Некоторые вирусы (включая ретровирусы , герпесвирусы , парвовирусы и аденовирусы ), которым требуется доступ к ядру для репликации своих геномов, прикрепляются к моторным белкам .

Митоз

[ редактировать ]

Центросомы

[ редактировать ]
Трехмерная диаграмма центриоли. Каждый кружок представляет одну микротрубочку. Всего имеется 27 микротрубочек, организованных в 9 пучков по 3.

Центросома центром является основным MTOC ( организации микротрубочек ) клетки во время митоза. Каждая центросома состоит из двух цилиндров, называемых центриолями , ориентированных под прямым углом друг к другу. Центриоль образована из 9 основных микротрубочек, к каждой из которых прикреплены две частичные микротрубочки. Каждая центриоль имеет длину примерно 400 нм и окружность около 200 нм. [ 56 ]

Центросома имеет решающее значение для митоза, поскольку большинство микротрубочек, участвующих в этом процессе, происходят из центросомы. Минусовые концы каждой микротрубочки начинаются у центросомы, а плюсовые концы расходятся во всех направлениях. Таким образом, центросома также важна для поддержания полярности микротрубочек во время митоза. [ 57 ]

Большинство клеток имеют только одну центросому на протяжении большей части клеточного цикла, однако непосредственно перед митозом центросома удваивается, и клетка содержит две центросомы. [ 58 ] Некоторые микротрубочки, отходящие от центросомы, растут непосредственно от сестринской центросомы. Эти микротрубочки называются астральными микротрубочками. С помощью этих астральных микротрубочек центросомы удаляются друг от друга к противоположным сторонам клетки. Оказавшись там, могут начать формироваться другие типы микротрубочек, необходимые для митоза, включая межполярные микротрубочки и К-волокна. [ 59 ]

Последнее важное замечание о центросомах и микротрубочках во время митоза: хотя центросома является MTOC для микротрубочек, необходимых для митоза, исследования показали, что как только сами микротрубочки сформированы и находятся в правильном месте, сами центросомы не нужны для митоза. происходить. [ 60 ]

Подклассы микротрубочек

[ редактировать ]
На этой диаграмме изображена организация типичного митотического веретена, обнаруженного в клетках животных. Здесь показаны три основных типа микротрубочек во время митоза и то, как они ориентируются в клетке и митотическом веретене.

Астральные микротрубочки представляют собой подкласс микротрубочек, которые существуют только во время и вокруг митоза. Они происходят из центросомы, но не взаимодействуют с хромосомами, кинетохорами или с микротрубочками, исходящими из другой центросомы. [ 61 ] Вместо этого их микротрубочки расходятся к клеточной мембране. Оказавшись там, они взаимодействуют со специфическими моторными белками, которые создают силу, которая притягивает микротрубочки и, следовательно, всю центросому к клеточной мембране. Как указано выше, это помогает центросомам ориентироваться друг от друга в клетке. Однако эти астральные микротрубочки не взаимодействуют с самим митотическим веретеном. Эксперименты показали, что без этих астральных микротрубочек митотическое веретено может сформироваться, однако его ориентация в клетке не всегда правильная, и поэтому митоз происходит не так эффективно. [ 62 ] Другая ключевая функция астральных микротрубочек — участие в цитокинезе. Астральные микротрубочки взаимодействуют с моторными белками клеточной мембраны, разделяя веретено и всю клетку после репликации хромосом.

Межполярные/полярные микротрубочки представляют собой класс микротрубочек, которые также отходят от центросомы во время митоза. Эти микротрубочки расходятся к митотическому веретену, в отличие от астральных микротрубочек. Межполярные микротрубочки являются наиболее многочисленным и динамичным подклассом микротрубочек во время митоза. Около 95 процентов микротрубочек митотического веретена можно охарактеризовать как интерполярные. Кроме того, период полураспада этих микротрубочек чрезвычайно короток и составляет менее одной минуты. [ 63 ] Межполярные микротрубочки, которые не прикрепляются к кинетохорам, могут способствовать скоплению хромосом посредством латерального взаимодействия с кинетохорами. [ 64 ]

K-волокна/микротрубочки кинетохора представляют собой третий важный подкласс митотических микротрубочек. Эти микротрубочки образуют прямые связи с кинетохорами митотического веретена. Каждое К-волокно состоит из 20–40 параллельных микротрубочек, образующих прочную трубку, прикрепленную одним концом к центросоме, а другим — к кинетохору, расположенному в центре каждой хромосомы. Поскольку каждая центросома имеет K-волокно, соединяющееся с каждой парой хромосом, хромосомы связываются в середине митотического веретена K-волокнами. K-волокна имеют гораздо более длительный период полураспада, чем межполярные микротрубочки, от 4 до 8 минут. [ 65 ] В конце митоза микротрубочки, образующие каждое K-волокно, начинают диссоциировать, тем самым укорачивая K-волокна. Поскольку K-волокна укорачиваются, парные хромосомы разрываются прямо перед цитокинезом. Ранее некоторые исследователи считали, что К-волокна образуются на их минус-конце, исходящем из центросомы, как и другие микротрубочки, однако новые исследования указали на другой механизм. В этом новом механизме K-волокна первоначально стабилизируются на своем плюсовом конце кинетохорами и растут оттуда. Минусовый конец этих K-волокон в конечном итоге соединяется с существующей межполярной микротрубочкой и в конечном итоге таким образом соединяется с центросомой. [ 66 ]

Ядерные микротрубочки в митотическом веретене

[ редактировать ]

Большинство микротрубочек, образующих митотическое веретено, происходят из центросомы. Первоначально считалось, что все эти микротрубочки произошли из центросомы с помощью метода, называемого поиском и захватом, более подробно описанного в разделе выше, однако новые исследования показали, что существуют дополнительные способы зарождения микротрубочек во время митоза. Одним из наиболее важных из этих дополнительных способов нуклеации микротрубочек является путь RAN-GTP. RAN-GTP связывается с хроматином во время митоза, создавая градиент, который обеспечивает локальное зарождение микротрубочек рядом с хромосомами. Более того, второй путь, известный как комплекс augmin/HAUS (некоторые организмы используют более изученный комплекс augmin, в то время как другие, например люди, используют аналогичный комплекс, называемый HAUS), действует как дополнительное средство зарождения микротрубочек в митотическом веретене. [ 66 ]

Функции

[ редактировать ]

Миграция клеток

[ редактировать ]

Плюс-концы микротрубочек часто локализуются в определенных структурах. В поляризованных интерфазных клетках микротрубочки непропорционально ориентированы от MTOC к месту полярности, например, к переднему краю мигрирующих фибробластов . Считается, что эта конфигурация помогает доставлять связанные с микротрубочками везикулы из аппарата Гольджи к месту полярности.

Динамическая нестабильность микротрубочек также необходима для миграции большинства ползающих клеток млекопитающих. [ 67 ] Динамические микротрубочки регулируют уровни ключевых G-белков, таких как RhoA. [ 68 ] и Rac1 , [ 69 ] которые регулируют сократимость клеток и их распространение. Динамические микротрубочки также необходимы для запуска разборки фокальной адгезии , которая необходима для миграции. [ 70 ] Было обнаружено, что микротрубочки действуют как «стойки», противодействующие сократительным силам, необходимым для ретракции заднего края во время движения клеток. Когда микротрубочки на заднем крае клетки динамичны, они способны ремоделироваться, обеспечивая втягивание. Когда динамика подавлена, микротрубочки не могут реконструироваться и, следовательно, противодействовать сократительным силам. [ 47 ] Морфология клеток с подавленной динамикой микротрубочек указывает на то, что клетки могут расширять передний край (поляризованно в направлении движения), но испытывают трудности с втягиванием заднего края. [ 71 ] С другой стороны, высокие концентрации лекарства или мутации микротрубочек, которые деполимеризуют микротрубочки, могут восстановить миграцию клеток, но при этом происходит потеря направленности. Можно заключить, что микротрубочки действуют как для ограничения движения клеток, так и для установления направленности.

Реснички и жгутики

[ редактировать ]

Микротрубочки играют важную структурную роль в ресничках и жгутиках эукариот . Реснички и жгутики всегда отходят непосредственно от MTOC, в данном случае называемого базальным тельцем. Действие моторных белков динеина на различные нити микротрубочек, которые проходят вдоль ресничек или жгутиков, позволяет органелле сгибаться и генерировать силу для плавания, перемещения внеклеточного материала и других функций. Прокариоты обладают тубулиноподобными белками, включая FtsZ . Однако жгутики прокариот совершенно отличаются по строению от жгутиков эукариот и не содержат структур на основе микротрубочек.

Разработка

[ редактировать ]

Цитоскелет, образованный микротрубочками, важен для морфогенетического процесса организма развития . Например, сеть поляризованных микротрубочек необходима внутри ооцита Drosophila melanogaster во время его эмбриогенеза , чтобы установить ось яйцеклетки. Сигналы, посылаемые между фолликулярными клетками и ооцитом (например, факторы, подобные эпидермальному фактору роста ), вызывают реорганизацию микротрубочек так, что их (-) концы располагаются в нижней части ооцита, поляризуя структуру и приводя к появлению передне-задней оси. [ 72 ] Такое участие в архитектуре тела наблюдается и у млекопитающих . [ 73 ]

Другая область, где микротрубочки играют важную роль, — это развитие нервной системы у высших позвоночных , где динамика тубулина и динамика связанных с ним белков (таких как белки, связанные с микротрубочками) тонко контролируются во время развития нервной системы . [ 74 ]

Генная регуляция

[ редактировать ]

Клеточный цитоскелет представляет собой динамическую систему, которая функционирует на многих различных уровнях: помимо придания клетке определенной формы и поддержки транспорта везикул и органелл, он также может влиять на экспрессию генов . Механизмы передачи сигналов , участвующие в этой коммуникации, мало изучены. Однако была описана связь между лекарственной деполимеризацией микротрубочек и специфической экспрессией факторов транскрипции , что дало информацию о дифференциальной экспрессии генов в зависимости от присутствия этих факторов. [ 75 ] Эта связь между цитоскелетом и регуляцией клеточного ответа также связана с действием факторов роста : например, такая связь существует для фактора роста соединительной ткани . [ 76 ]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Цифровые загрузки» . PurSolutions . Архивировано из оригинала 29 сентября 2022 г. Проверено 20 февраля 2020 г.
  2. ^ Ледбеттер MC, Портер КР (1963). «Микротрубочка» в тонкой структуре растительной клетки» . Журнал клеточной биологии . 19 (1): 239–50. дои : 10.1083/jcb.19.1.239 . ПМК   2106853 . ПМИД   19866635 .
  3. ^ Чалфи М., Томсон Дж. Н. (1979). «Организация нейрональных микротрубочек у нематоды Caenorhabditis elegans» . Журнал клеточной биологии . 82 (1): 278–89. дои : 10.1083/jcb.82.1.278 . ПМК   2110421 . ПМИД   479300 .
  4. ^ Диван Джей-Джей (2006). «Микротрубочки» . Политехнический институт Ренсселера . Архивировано из оригинала 6 февраля 2014 г. Проверено 24 февраля 2014 г.
  5. ^ Вейл Р.Д. (февраль 2003 г.). «Набор молекулярных моторов для внутриклеточного транспорта» . Клетка . 112 (4): 467–80. дои : 10.1016/S0092-8674(03)00111-9 . ПМИД   12600311 . S2CID   15100327 .
  6. ^ Ховард Дж., Хайман А.А. (февраль 2007 г.). «Микротрубочковые полимеразы и деполимеразы». Современное мнение в области клеточной биологии . 19 (1): 31–5. дои : 10.1016/j.ceb.2006.12.009 . ПМИД   17184986 .
  7. ^ Цзян С., Нарита А., Попп Д., Гошдастидер У., Ли Л.Дж., Шринивасан Р., Баласубраманиан М.К., Ода Т., Ко Ф., Ларссон М., Робинсон Р.К. (март 2016 г.). «Новые актиновые нити Bacillus thuringiensis образуют нанотрубочки для разделения плазмидной ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (9): Е1200-5. Бибкод : 2016PNAS..113E1200J . дои : 10.1073/pnas.1600129113 . ПМЦ   4780641 . ПМИД   26873105 .
  8. ^ Уэйн, Р. 2009. Биология растительной клетки: от астрономии к зоологии. Архивировано 21 февраля 2024 г. в Wayback Machine . Амстердам: Elsevier/Academic Press, стр. 165.
  9. ^ Купер GM (2000). «Двигатели и движения микротрубочек» . Клетка: молекулярный подход. 2-е издание . Архивировано из оригинала 3 декабря 2021 г. Проверено 12 марта 2019 г.
  10. ^ Капур В., Херст В.Г., Хентшель С., Прейбиш С., Ребер С. (март 2019 г.). «MTrack: автоматическое обнаружение, отслеживание и анализ динамических микротрубочек» . Научные отчеты . 9 (1): 3794. Бибкод : 2019НатСР...9.3794К . дои : 10.1038/s41598-018-37767-1 . ПМК   6405942 . ПМИД   30846705 .
  11. ^ Лёве Дж., Ли Х., Даунинг К.Х., Ногалес Э. (ноябрь 2001 г.). «Уточненная структура альфа-бета-тубулина при разрешении 3,5 А» . Журнал молекулярной биологии . 313 (5): 1045–57. дои : 10.1006/jmbi.2001.5077 . ПМИД   11700061 . Архивировано из оригинала 22 января 2021 г. Проверено 9 сентября 2019 г.
  12. ^ Перейти обратно: а б с Вайзенберг RC (сентябрь 1972 г.). «Формирование микротрубочек in vitro в растворах, содержащих низкие концентрации кальция». Наука . 177 (4054): 1104–5. Бибкод : 1972Sci...177.1104W . дои : 10.1126/science.177.4054.1104 . ПМИД   4626639 . S2CID   34875893 .
  13. ^ Десаи А., Митчисон Т.Дж. (1997). «Динамика полимеризации микротрубочек». Ежегодный обзор клеточной биологии и биологии развития . 13 : 83–117. дои : 10.1146/annurev.cellbio.13.1.83 . ПМИД   9442869 .
  14. ^ Десаи, А.; Митчисон, Ти Джей (1997). «Динамика полимеризации микротрубочек». Ежегодный обзор клеточной биологии и биологии развития . 13 : 83–117. дои : 10.1146/annurev.cellbio.13.1.83 . ISSN   1081-0706 . ПМИД   9442869 .
  15. ^ Чаабан С., Брухард Г.Дж. (2017). «Бестиарий микротрубочек: структурное разнообразие полимеров тубулина» . Молекулярная биология клетки . 28 (22): 2924–31. doi : 10.1091/mbc.E16-05-0271 . ПМЦ   5662251 . ПМИД   29084910 .
  16. ^ Кретьен Д., Метоз Ф., Верде Ф., Карсенти Э., Уэйд Р.Х. (июнь 1992 г.). «Дефекты решетки в микротрубочках: количество протофиламентов варьируется в пределах отдельных микротрубочек» . Журнал клеточной биологии . 117 (5): 1031–40. дои : 10.1083/jcb.117.5.1031 . ПМК   2289483 . ПМИД   1577866 .
  17. ^ Уокер Р.А., О'Брайен Э.Т., Прайер Н.К., Собоейро М.Ф., Вотер В.А., Эриксон Х.П., Салмон Э.Д. (октябрь 1988 г.). «Динамическая нестабильность отдельных микротрубочек, анализируемая с помощью видеосветовой микроскопии: константы скорости и частоты переходов» . Журнал клеточной биологии . 107 (4): 1437–48. CiteSeerX   10.1.1.525.507 . дои : 10.1083/jcb.107.4.1437 . ПМК   2115242 . ПМИД   3170635 .
  18. ^ Суй Х., Даунинг К.Х. (август 2010 г.). «Структурные основы межпротофиламентного взаимодействия и латеральной деформации микротрубочек» . Структура . 18 (8): 1022–31. дои : 10.1016/j.str.2010.05.010 . ПМЦ   2976607 . ПМИД   20696402 .
  19. ^ Бассен Д.М., Хоу Ю, Баузер С.С., Банавали Н.К. (август 2016 г.). «Поддержание электростатической стабилизации в измененных латеральных контактах тубулина может способствовать образованию спиральных нитей у фораминифер» . Научные отчеты . 6 : 31723. Бибкод : 2016NatSR...631723B . дои : 10.1038/srep31723 . ПМЦ   4990898 . ПМИД   27539392 .
  20. ^ Ногалес Э (2000). «Структурное понимание функции микротрубочек». Ежегодный обзор биохимии . 69 : 277–302. doi : 10.1146/annurev.biochem.69.1.277 . ПМИД   10966460 .
  21. ^ Шлипер Д., Олива М.А., Андреу Дж.М., Лёве Дж. (июнь 2005 г.). «Структура бактериального тубулина BtubA/B: доказательства горизонтального переноса генов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (26): 9170–5. Бибкод : 2005PNAS..102.9170S . дои : 10.1073/pnas.0502859102 . ПМЦ   1166614 . ПМИД   15967998 .
  22. ^ Пилхофер М., Ладинский М.С., Макдауэлл А.В., Петрони Дж., Дженсен Г.Дж. (декабрь 2011 г.). «Микротрубочки у бактерий: древние тубулины образуют пятипротофиламентный гомолог эукариотического цитоскелета» . ПЛОС Биология . 9 (12): e1001213. дои : 10.1371/journal.pbio.1001213 . ПМЦ   3232192 . ПМИД   22162949 .
  23. ^ «Медицинское определение нейротрубочек» . www.merriam-webster.com . Архивировано из оригинала 27 сентября 2018 г. Проверено 26 сентября 2018 г.
  24. ^ Чжао Б., Мека Д.П., Шарренберг Р., Кениг Т., Шванке Б., Коблер О., Виндхорст С., Кройц М.Р., Михайлова М., Кальдерон де Анда Ф (август 2017 г.). «Микротрубочки модулируют динамику F-актина во время поляризации нейронов» . Научные отчеты . 7 (1): 9583. Бибкод : 2017NatSR...7.9583Z . дои : 10.1038/s41598-017-09832-8 . ПМК   5575062 . ПМИД   28851982 .
  25. ^ Бартолини Ф., Гундерсен Г.Г. (октябрь 2006 г.). «Генерация массивов нецентросомных микротрубочек» . Журнал клеточной науки . 119 (Часть 20): 4155–63. дои : 10.1242/jcs.03227 . ПМИД   17038542 .
  26. ^ Десаи А., Митчисон Т.Дж. (1997). «Динамика полимеризации микротрубочек». Ежегодный обзор клеточной биологии и биологии развития . 13 : 83–117. дои : 10.1146/annurev.cellbio.13.1.83 . ПМИД   9442869 .
  27. ^ Виноградова Т., Миллер П.М., Каверина И. (июль 2009 г.). «Асимметрия сети микротрубочек в подвижных клетках: роль массива, полученного из аппарата Гольджи» . Клеточный цикл . 8 (14): 2168–74. дои : 10.4161/cc.8.14.9074 . ПМК   3163838 . ПМИД   19556895 .
  28. ^ Уэхара Р., Нодзава Р.С., Томиока А., Петри С., Вейл Р.Д., Обусе К., Гошима Г. (апрель 2009 г.). «Комплекс аугмина играет решающую роль в формировании микротрубочек веретена для митотической прогрессии и цитокинеза в клетках человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (17): 6998–7003. Бибкод : 2009PNAS..106.6998U . дои : 10.1073/pnas.0901587106 . ПМЦ   2668966 . ПМИД   19369198 .
  29. ^ Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2002). «Самосборка и динамическая структура цитоскелетных нитей» . Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. Архивировано из оригинала 5 июня 2018 г. Проверено 5 сентября 2017 г.
  30. ^ Карп Г (2005). Клеточная и молекулярная биология: концепции и эксперименты . США: Джон Уайли и сыновья. п. 355 . ISBN  978-0-471-46580-5 .
  31. ^ Вайзенберг Р.К., Дири В.Дж., Дикинсон П.Дж. (сентябрь 1976 г.). «Тубулин-нуклеотидные взаимодействия при полимеризации и деполимеризации микротрубочек». Биохимия . 15 (19): 4248–54. дои : 10.1021/bi00664a018 . ПМИД   963034 .
  32. ^ Митчисон Т., Киршнер М. (1984). «Динамическая нестабильность роста микротрубочек». Природа . 312 (5991): 237–42. Бибкод : 1984Natur.312..237M . дои : 10.1038/312237a0 . ПМИД   6504138 . S2CID   30079133 .
  33. ^ Киршнер М., Митчисон Т. (май 1986 г.). «За пределами самосборки: от микротрубочек к морфогенезу». Клетка . 45 (3): 329–42. дои : 10.1016/0092-8674(86)90318-1 . ПМИД   3516413 . S2CID   36994346 .
  34. ^ Чизмен И.М., Десаи А. (январь 2008 г.). «Молекулярная архитектура интерфейса кинетохор-микротрубочки». Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 9 (1): 33–46. дои : 10.1038/nrm2310 . ПМИД   18097444 . S2CID   34121605 .
  35. ^ Перейти обратно: а б Инфанте А.С., Штейн М.С., Чжай Ю., Борисий Г.Г., Гундерсен Г.Г. (ноябрь 2000 г.). «Детирозинированные (Glu) микротрубочки стабилизируются АТФ-чувствительной кепкой плюс-конца» . Журнал клеточной науки . 113 (22): 3907–19. дои : 10.1242/jcs.113.22.3907 . ПМИД   11058078 . Архивировано из оригинала 21 февраля 2024 г. Проверено 23 июня 2014 г.
  36. ^ Палаццо А.Ф., Кук Т.А., Альбертс А.С., Гундерсен Г.Г. (август 2001 г.). «mDia опосредует Rho-регулируемое образование и ориентацию стабильных микротрубочек». Природная клеточная биология . 3 (8): 723–9. дои : 10.1038/35087035 . ПМИД   11483957 . S2CID   7374170 .
  37. ^ Вэнь Ю, Энг Ч., Шморанцер Дж., Кабрера-Поч Н., Моррис Э.Дж., Чен М., Валлар Б.Дж., Альбертс А.С., Гундерсен Г.Г. (сентябрь 2004 г.). «EB1 и APC связываются с mDia, чтобы стабилизировать микротрубочки ниже Rho и способствовать миграции клеток». Природная клеточная биология . 6 (9): 820–30. дои : 10.1038/ncb1160 . ПМИД   15311282 . S2CID   29214110 .
  38. ^ Перейти обратно: а б Янке С., Булински Дж.К. (ноябрь 2011 г.). «Посттрансляционная регуляция цитоскелета микротрубочек: механизмы и функции». Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 12 (12): 773–86. дои : 10.1038/nrm3227 . ПМИД   22086369 . S2CID   5969290 .
  39. ^ Перейти обратно: а б с Гарнхэм КП, Ролл-Мечак А (июль 2012 г.). «Химическая сложность клеточных микротрубочек: ферменты посттрансляционной модификации тубулина и их роль в настройке функций микротрубочек» . Цитоскелет . 69 (7): 442–63. дои : 10.1002/см.21027 . ПМЦ   3459347 . ПМИД   22422711 .
  40. ^ Эрсфельд К., Веланд Дж., Плессманн У., Додемонт Х., Герке В., Вебер К. (февраль 1993 г.). «Характеристика тубулин-тирозиновой лигазы» . Журнал клеточной биологии . 120 (3): 725–32. дои : 10.1083/jcb.120.3.725 . ПМК   2119537 . ПМИД   8093886 .
  41. ^ Патюрль-Лафанешер Л., Эдде Б., Денуле П., Ван Дорселер А., Мазаргиль Х., Ле Каер Дж. П., Веланд Дж., Джоб Д. (октябрь 1991 г.). «Характеристика основного варианта тубулина головного мозга, который не может быть тирозинирован». Биохимия . 30 (43): 10523–8. дои : 10.1021/bi00107a022 . ПМИД   1931974 .
  42. ^ Калебич Н., Соррентино С., Перлас Э., Боласко Г., Мартинес К., Хеппенстолл, Пенсильвания (10 июня 2013 г.). «αTAT1 является основной α-тубулинацетилтрансферазой у мышей» . Природные коммуникации . 4 : 1962. Бибкод : 2013NatCo...4.1962K . дои : 10.1038/ncomms2962 . ПМИД   23748901 .
  43. ^ Хабберт С, Гвардиола А, Шао Р, Кавагути Ю, Ито А, Никсон А, Ёсида М, Ван XF, Яо ТП (май 2002 г.). «HDAC6 представляет собой деацетилазу, связанную с микротрубочками». Природа . 417 (6887): 455–8. Бибкод : 2002Natur.417..455H . дои : 10.1038/417455a . ПМИД   12024216 . S2CID   4373254 .
  44. ^ КАРМОНА, Бруно; Мариньо, Х. Сусана; МАТОС, Катарина Лопес; НОЛАСКО, София; СОАРЕС, Хелена (2023). «Посттрансляционные модификации тубулина: уклончивая роль ацетилирования» . Биология . 12 (4): 561. doi : 10.3390/biology12040561 . ISSN   2079-7737 . ПМЦ   10136095 . ПМИД   37106761 .
  45. ^ Одебер С., Дебрюйер Э., Грушинский С., Кулаков А., Грос Ф., Денуле П., Эдде Б. (июнь 1993 г.). «Обратимое полиглутамилирование альфа- и бета-тубулина и динамика микротрубочек в нейронах головного мозга мыши» . Молекулярная биология клетки . 4 (6): 615–26. дои : 10.1091/mbc.4.6.615 . ПМК   300968 . ПМИД   8104053 .
  46. ^ Гангули А., Ян Х., Кабрал Ф. (ноябрь 2010 г.). «Паклитаксел-зависимые клеточные линии обнаруживают новую лекарственную активность» . Молекулярная терапия рака . 9 (11): 2914–23. дои : 10.1158/1535-7163.MCT-10-0552 . ПМЦ   2978777 . ПМИД   20978163 .
  47. ^ Перейти обратно: а б Ян Х., Гангули А., Кабрал Ф. (октябрь 2010 г.). «Ингибирование клеточной миграции и деления клеток коррелирует с различными эффектами препаратов, ингибирующих микротрубочки» . Журнал биологической химии . 285 (42): 32242–50. дои : 10.1074/jbc.M110.160820 . ПМЦ   2952225 . ПМИД   20696757 .
  48. ^ Альтонси, Мохаммед; Гангулы, Анутош; Амрейн, Матиас; Сурманович, Филип; Ли, Шу; Лозон, Жиль (март 2020 г.). «Бета3-тубулин имеет решающее значение для динамики микротрубочек, регуляции клеточного цикла и спонтанного высвобождения микровезикул в клетках злокачественной меланомы человека (A375)» . Международный журнал молекулярных наук . 21 (5): 1656. doi : 10.3390/ijms21051656 . ПМК   7084453 . ПМИД   32121295 .
  49. ^ Гангулы, Анутош; Ян, Приветствую; Фернандо, Габрал (май 2011 г.). «Бета-тубулин класса III противодействует способности паклитаксела ингибировать миграцию клеток» . Онкотаргет . 2 (5): 368–377. дои : 10.18632/oncotarget.250 . ПМК   3248193 . ПМИД   21576762 .
  50. ^ Берджесс Дж., Норткот Д.Х. (сентябрь 1969 г.). «Действие колхицина и тяжелой воды на полимеризацию микротрубочек в меристеме корня пшеницы». Журнал клеточной науки . 5 (2): 433–51. дои : 10.1242/jcs.5.2.433 . ПМИД   5362335 .
  51. ^ Мандельков Э., Мандельков Э.М. (февраль 1995 г.). «Микротрубочки и белки, связанные с микротрубочками». Современное мнение в области клеточной биологии . 7 (1): 72–81. дои : 10.1016/0955-0674(95)80047-6 . ПМИД   7755992 .
  52. ^ Брамблетт Г.Т., Годерт М., Джейкс Р., Меррик С.Е., Трояновски Дж.К., Ли В.М. (июнь 1993 г.). «Аномальное фосфорилирование тау Ser396 при болезни Альцгеймера повторяет развитие и способствует снижению связывания микротрубочек». Нейрон . 10 (6): 1089–99. дои : 10.1016/0896-6273(93)90057-X . ПМИД   8318230 . S2CID   23180847 .
  53. ^ «Атлас белков человека» . www.proteinatlas.org . Архивировано из оригинала 1 мая 2017 г. Проверено 27 апреля 2017 г.
  54. ^ Хирокава, Н. (1994). «Цитоскелет нейронов: роль в морфогенезе нейронов и транспорте органелл». Молекулярная нейробиология: механизмы, общие для мозга, кожи и иммунной системы. Серия: Прогресс клинических и биологических исследований. Вилли-Лисс, Инк . 390 : 117–143. ПМИД   7536943 .
  55. ^ Хирокава Н., Нода Ю., Танака Ю., Нива С. (октябрь 2009 г.). «Моторные белки суперсемейства кинезинов и внутриклеточный транспорт». Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 10 (10): 682–96. дои : 10.1038/nrm2774 . ПМИД   19773780 . S2CID   18129292 .
  56. ^ Маршалл В.Ф., Розенбаум Дж.Л. (март 1999 г.). «Деление клетки: Возрождение центриоли» . Современная биология . 9 (6): Р218–20. Бибкод : 1999CBio....9.R218M . дои : 10.1016/s0960-9822(99)80133-x . ПМИД   10209087 . S2CID   16951268 .
  57. ^ Перейра Г., Шибель Э. (февраль 1997 г.). «Зарождение центросомы-микротрубочки». Журнал клеточной науки . 110 (Часть 3): 295–300. дои : 10.1242/jcs.110.3.295 . ПМИД   9057082 .
  58. ^ Хинчклифф Э.Х., Слудер Дж. (май 2001 г.). « Для танго нужны двое»: понимание того, как дупликация центросом регулируется на протяжении клеточного цикла» . Гены и развитие . 15 (10): 1167–81. дои : 10.1101/gad.894001 . ПМИД   11358861 .
  59. ^ Форт С, Капур Т.М. (июнь 2017 г.). «Механика сетей микротрубочек при делении клеток» . Журнал клеточной биологии . 216 (6): 1525–1531. дои : 10.1083/jcb.201612064 . ПМК   5461028 . ПМИД   28490474 .
  60. ^ Ходжаков А., Коул Р.В., Окли Б.Р. и Ридер К.Л. (2000). «Независимое от центросомы формирование митотического веретена у позвоночных». Курс. Биол. 10, 59–67. doi:10.1016/S0960-9822(99)00276-6.
  61. ^ Розенблатт Дж. (март 2005 г.). «Сборка веретена: астры расходятся». Природная клеточная биология . 7 (3): 219–22. дои : 10.1038/ncb0305-219 . ПМИД   15738974 . S2CID   8082479 .
  62. ^ Кноблих Ю.А. (декабрь 2010 г.). «Асимметричное деление клеток: последние разработки и их значение для биологии опухолей» . Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 11 (12): 849–60. дои : 10.1038/nrm3010 . ПМЦ   3941022 . ПМИД   21102610 .
  63. ^ Чжай Ю., Кронебуш П.Дж., Борисий Г.Г. (ноябрь 1995 г.). «Динамика кинетохорных микротрубочек и метафазно-анафазный переход» . Журнал клеточной биологии . 131 (3): 721–34. дои : 10.1083/jcb.131.3.721 . ПМК   2120628 . ПМИД   7593192 .
  64. ^ Кай С., О'Коннелл CB, Ходжаков А, Валчак CE (июль 2009 г.). «Конгресс хромосом при отсутствии кинетохорных волокон» . Природная клеточная биология . 11 (7): 832–8. дои : 10.1038/ncb1890 . ПМЦ   2895821 . ПМИД   19525938 .
  65. ^ Бахум С.Ф., Томпсон С.Л., Мэннинг А.Л., Комптон Д.А. (январь 2009 г.). «Стабильность генома обеспечивается временным контролем динамики кинетохор-микротрубочек» . Природная клеточная биология . 11 (1): 27–35. дои : 10.1038/ncb1809 . ПМК   2614462 . ПМИД   19060894 .
  66. ^ Перейти обратно: а б Менье С., Вернос I (июнь 2012 г.). «Сборка микротрубочек во время митоза – от разных источников к различным функциям?» . Журнал клеточной науки . 125 (Часть 12): 2805–14. дои : 10.1242/jcs.092429 . ПМИД   22736044 .
  67. ^ Михайлов А, Гундерсен Г.Г. (1998). «Связь между динамикой микротрубочек и образованием ламеллиподия, выявленная путем прямой визуализации микротрубочек в клетках, обработанных нокодазолом или таксолом». Подвижность клеток и цитоскелет . 41 (4): 325–40. doi : 10.1002/(SICI)1097-0169(1998)41:4<325::AID-CM5>3.0.CO;2-D . ПМИД   9858157 .
  68. ^ Рен XD, Киоссес В.Б., Шварц М.А. (февраль 1999 г.). «Регуляция малого GTP-связывающего белка Rho посредством клеточной адгезии и цитоскелета» . Журнал ЭМБО . 18 (3): 578–85. дои : 10.1093/emboj/18.3.578 . ПМК   1171150 . ПМИД   9927417 .
  69. ^ Уотерман-Сторер CM, Уортилак Р.А., Лю Б.П., Берридж К., Салмон Э.Д. (май 1999 г.). «Рост микротрубочек активирует Rac1, способствуя ламеллиподическому выпячиванию фибробластов». Природная клеточная биология . 1 (1): 45–50. дои : 10.1038/9018 . ПМИД   10559863 . S2CID   26321103 .
  70. ^ Эзратти Э.Дж., Партридж М.А., Гундерсен Г.Г. (июнь 2005 г.). «Разборка фокальной адгезии, индуцированная микротрубочками, опосредуется динамином и киназой фокальной адгезии». Природная клеточная биология . 7 (6): 581–90. дои : 10.1038/ncb1262 . ПМИД   15895076 . S2CID   37153935 .
  71. ^ Гангули А., Ян Х., Шарма Р., Патель К.Д., Кабрал Ф. (декабрь 2012 г.). «Роль микротрубочек и их динамика в миграции клеток» . Журнал биологической химии . 287 (52): 43359–69. дои : 10.1074/jbc.M112.423905 . ПМЦ   3527923 . ПМИД   23135278 .
  72. ^ ван Иден Ф., Сент-Джонстон Д. (август 1999 г.). «Поляризация передне-задней и дорсо-вентральной осей во время оогенеза дрозофилы». Текущее мнение в области генетики и развития . 9 (4): 396–404. дои : 10.1016/S0959-437X(99)80060-4 . ПМИД   10449356 .
  73. ^ Беддингтон Р.С., Робертсон Э.Дж. (январь 1999 г.). «Развитие оси и ранняя асимметрия у млекопитающих» . Клетка . 96 (2): 195–209. дои : 10.1016/S0092-8674(00)80560-7 . ПМИД   9988215 . S2CID   16264083 .
  74. ^ Такер Р.П. (1990). «Роль белков, связанных с микротрубочками, в морфогенезе головного мозга: обзор». Исследования мозга. Обзоры исследований мозга . 15 (2): 101–20. дои : 10.1016/0165-0173(90)90013-E . ПМИД   2282447 . S2CID   12641708 .
  75. ^ Розетка С, Карин М (март 1995 г.). «Цитоскелетный контроль экспрессии генов: деполимеризация микротрубочек активирует NF-каппа B» . Журнал клеточной биологии . 128 (6): 1111–9. дои : 10.1083/jcb.128.6.1111 . ПМК   2120413 . ПМИД   7896875 .
  76. ^ Отт С., Иванцив Д., Гранесс А., Гиль К., Гоппельт-Штрубе М. (ноябрь 2003 г.). «Модуляция экспрессии фактора роста соединительной ткани путем изменений цитоскелета» . Журнал биологической химии . 278 (45): 44305–11. дои : 10.1074/jbc.M309140200 . ПМИД   12951326 .
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с микротрубочками .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Microtubule&oldid=1209508574#Structure"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: cf6ada674b626c88187d916ed4527c80__1708574280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/cf/80/cf6ada674b626c88187d916ed4527c80.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Microtubule - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)