✖


Jump to content

Микротрубочка

Инфографика метрик тубулина и микротрубочек инфографика
Метрики микротрубочек и тубулина [ 1 ]

Микротрубочки представляют собой полимеры тубулина , которые образуют часть цитоскелета и обеспечивают структуру и форму для эукариотических клеток. Микротрубочки могут быть до 50 микрометрий , до 23-27 нм [ 2 ] и имеют внутренний диаметр от 11 до 15 нм. [ 3 ] Они образуются путем полимеризации димера двух глобулярных белков , альфа и бета -тубулина в протофиламенты , которые затем могут обращаться в поперечном направлении с образованием взносочной трубки, микротрубочки. [ 4 ] Наиболее распространенная форма микротрубочки состоит из 13 протофиламентов в трубчатом расположении.

Микротрубочки являются одной из систем цитоскелета в эукариотических клетках. Микротрубочек цитоскелет участвует в транспортировке материала в клетках, проводимых моторными белками, которые движутся на поверхности микротрубочки.

Микротрубочки играют важную роль в ряде клеточных процессов . Они участвуют в поддержании структуры клетки и, вместе с микрофиламентами и промежуточными филаментами , они образуют цитоскелет. Они также составляют внутреннюю структуру ресничек и жгутиков . Они предоставляют платформы для внутриклеточного транспорта и участвуют в различных клеточных процессах, включая движение секреторных пузырьков , органеллов и внутриклеточных макромолекулярных сборок. [ 5 ] Они также участвуют в делении клеток ( митозом и мейозом ) и являются основными компонентами митотических веретенов , которые используются для разведения эукариотических хромосом .

Микротрубочки зародываются и организуются микротрубочками, организующими центры , такие как центросома, обнаруженная в центре многих клеток животных или базальные тела ресничек и жгутиков, или полюсные тела веретена, обнаруженные в большинстве грибов.

Существует много белков, которые связываются с микротрубочками, включая моторные белки динеин и кинезин , белки, получающие микротрубочки, такие как катанин , и другие белки, важные для регуляции динамики микротрубочек. [ 6 ] был обнаружен актин-подобный белок Недавно в грамположительной бактерии Bacillus thuringiensis , которая образует микротрубокоподобную структуру, называемую нанобупичкой, участвующей в сегрегации плазмиды . [ 7 ] Другие бактериальные микротрубочки имеют кольцо из пяти протофиламентов.

История

[ редактировать ]

Тубулин и микротрубочки, опосредованные процессами, такие как клеточная локомоция, были замечены ранними микроскопиями, такими как Leeuwenhoek (1677). Однако волокнистая природа жгутиков и других структур была обнаружена через два столетия, с улучшенными световыми микроскопами и подтверждены в 20 -м веке с помощью электронного микроскопа и биохимических исследований. [ 8 ]

in vitro Анализы для моторных белков микротрубочек , таких как динеин и кинезин, исследуются путем флуоресцентного помечения микротрубочки и фиксируя либо микротрубочки, либо моторные белки с помощью слайда микроскопа, а затем визуализируют слайд с помощью микроскопии с улучшением видео для записи перемещения моторных белков. Это позволяет двигаться моторных белков вдоль микротрубочек или микротрубочек, движущихся через моторные белки. [ 9 ] Следовательно, некоторые процессы микротрубочек могут быть определены кимографом . [ 10 ]

Структура

[ редактировать ]
Мультфильм представление структуры α (желтого)/β (красного) гетеродимера, GTP и GDP. [ 11 ]

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

Эти димеры α/β-тубулин полимеризуют фон-до линейных протофиламентов , которые ассоциируются с латерально с образованием одной микротрубочки, которая затем может быть расширена путем добавления большего количества димеров α/β-тубулина. Как правило, микротрубочки образуются параллельной ассоциацией тринадцати протофиламентов, хотя у различных видов наблюдались микротрубочки, состоящие из меньшего или более протофиламентов. [ 15 ] а также in vitro . [ 16 ]

Микротрубочки имеют особую полярность, которая имеет решающее значение для их биологической функции. Тубулин полимеризуется конец до конца, с β-субъединицами одного димера тубулина, контактирующих с α-субъединицами следующего димера. Следовательно, в протофиламенте один конец будет иметь α-субъединицы, выставленные, в то время как другой конец будет иметь β-субъединицы. Эти концы обозначены ( -) и (+) концы, соответственно. Протофиламенты связывают параллельно друг другу с той же полярностью, поэтому в микротрубочках есть один конец: (+) конец, с обнаженными только β-субъединиц, в то время как другой конец, (-) конец, имеет только α. -субьюниты обнажены. В то время как удлинение микротрубочек может происходить как на концах (+), так и на ( -), оно значительно быстрее на конце (+). [ 17 ]

Боковая ассоциация протофиламентов генерирует псевдолическую структуру, с одним поворотом спирали, содержащей 13 димеров тубулина, каждый из разных протофиламентов. В наиболее распространенной архитектуре «13-3» 13-й димер тубулина взаимодействует со следующим димером тубулина с вертикальным смещением 3 мономеров тубулина из-за спиральности поворота. Существуют другие альтернативные архитектуры, такие как 11-3, 12-3, 14-3, 15-4 или 16-4, которые были обнаружены в гораздо более низком случае. [ 18 ] Микротрубочки также могут превратиться в другие формы, такие как спиральные филаменты, которые наблюдаются в протистских организмах, таких как Foraminifera . [ 19 ] Существует два различных типа взаимодействий, которые могут происходить между субъединицами боковых протофиламентов в микротрубочках, называемых решетками A-типа и B. В решетке A-типа боковые ассоциации протофиламентов встречаются между соседними субъединицами α и β-тубулина (то есть субъединицей 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 в микротрубочках. Однако в большинстве микротрубочек есть шов, в котором субъединицы тубулина взаимодействуют α-β. [ 20 ]

Последовательность и точный состав молекул во время образования микротрубочек могут быть обобщены следующим образом: β-тубулин соединяется в контексте несуществующей ковалентной связи с α-тубулина Два разных полипептида (β-тубулин и α-тубулин). Таким образом, после формирования гетеродимеров они объединяются вместе, образуя длинные цепи, которые образно поднимаются в одном направлении (например, вверх). Эти гетеродимеры, которые связаны в определенном направлении, образуют протофиламенты. Эти длинные цепи (протофиламенты) теперь постепенно накапливаются рядом друг с другом, так что образуется трубка, похожая на трубчатую структуру, которая имеет просвет, типичный для трубки. Соответственно, в основном 13 протофиламентов образуют внешнюю стенку микротрубочек. Гетеродимеры состоят из положительного и отрицательного конца: альфа-тубулин образует отрицательный конец, а бета-тубулин положительный конец. Из -за того, что гетеродимеры сложены друг на друга, всегда есть отрицательный и положительный конец. Микротрубочки растут путем добавления гетеродимеров на плюс.

Некоторые виды ProtheCobacter также содержат микротрубочки. Структура этих бактериальных микротрубочек аналогична структуре эукариотических микротрубочек, состоящей из полой трубки протофиламентов, собранных из гетеродимеров бактериального тубулина А (BTUBA) и бактериального тубулина B (BTUBB). Как BTUBA, так и Btubb используют особенности как α-, так и β- тубулина . В отличие от эукариотических микротрубочек, бактериальные микротрубочки не требуют складывания шаперонов. [ 21 ] В отличие от 13 протофиламентов эукариотических микротрубочек, бактериальные микротрубочки составляют только пять. [ 22 ]

Внутриклеточная организация

[ редактировать ]

Микротрубочки являются частью цитоскелета клетки , структурной сети в цитоплазме . Роли цитоскелета микротрубочек включают механическую поддержку, организацию цитоплазмы, транспорт, подвижность и сегрегацию хромосом. В развивающихся нейронах микротрубочки известны как нейролубобы , [ 23 ] И они могут модулировать динамику актина , еще одного компонента цитоскелета. [ 24 ] Микротрубочка способна выращивать и сокращаться, чтобы генерировать силу, и существуют моторные белки, которые позволяют организовать и другие клеточные компоненты переносить вдоль микротрубочки. Эта комбинация ролей делает микротрубочки важными для организации и перемещения внутриклеточных компонентов.

Организация микротрубочек в клетке специфична для клеточного типа. В эпителии минусы полимера микротрубочек закреплены вблизи места контакта клеток и организуются вдоль апикальной базальной оси. После зарождения выпускаются минусы, а затем переименованы на периферии, такими факторами, как Ninein и Plekha7 . [ 25 ] Таким образом, они могут облегчить транспорт белков, везикул и органеллов вдоль апикальной базальной оси клетки. В фибробластах и ​​других мезенхимальных клеточных типах микротрубочки закрепляются в центросоме и излучают с их плюс-концами наружу к периферии клеток (как показано на первом рисунке). В этих клетках микротрубочки играют важную роль в миграции клеток. Кроме того, полярность микротрубочек воздействуют на моторные белки, которые организуют многие компоненты клетки, включая эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи .

Компоненты эукариотического цитоскелета. Актиновые филаменты показаны красным, микротрубочки зеленые, а ядра - синие. Цитоскелет предоставляет ячейку внутреннюю каркас и позволяет ее перемещать и изменять форму.

Полимеризация микротрубочек

[ редактировать ]

Зарождение

[ редактировать ]
Основная статья: зарождение микротрубочек

Зарождение - это событие, которое инициирует образование микротрубочек из димера тубулина. Микротрубочки, как правило, зародываются и организуются органеллами, называемыми микротрубочками, организующими центры (MTOC). В пределах MTOC содержится еще один тип тубулина, γ-тубулин, который отличается от α- и β-субъединиц самих микротрубочек. Γ-тубулин объединяется с несколькими другими связанными белками, образуя шейонную структуру, известную как «комплекс γ-тубулинового кольца» (γ-Turc). Этот комплекс действует как шаблон для димеров α/β-тубулина для начала полимеризации; Он действует как крышка ( -) конца, в то время как рост микротрубочек продолжается вдали от MTOC в (+) направлении. [ 26 ]

Центросома . является основной MTOC большинства типов клеток Тем не менее, микротрубочки также могут быть зародываются и из других мест. Например, реснички и жгутики имеют MTOC на их основании, называемых базальными телами . Кроме того, работа от группы Kaverina в Вандербильте, а также других, предполагает, что аппарат Гольджи может служить важной платформой для зарождения микротрубочек. [ 27 ] Поскольку нуклеация из центросомы является по своей природе симметрично, зарождение микротрубочек, ассоциированное с GOLG, может позволить клетке устанавливать асимметрию в сети микротрубочек. В недавних исследованиях Vale Group в UCSF идентифицировала Augmin белкового комплекса как критический фактор для центросомы, основанной на генерации микротрубочек на основе шпинделя. Это было показано, что взаимодействует с γ-Turc и увеличивает плотность микротрубочек вокруг митотического веретенового происхождения. [ 28 ]

Некоторые типы клеток, такие как растительные клетки, не содержат четко определенных MTOC. В этих клетках микротрубочки зародываются из дискретных сайтов в цитоплазме. Другие типы клеток, такие как паразиты трипаносоматида , имеют MTOC, но он постоянно находится у основания жгутика. Здесь зарождение микротрубочек для структурных ролей и для генерации митотического веретена не является каноническим центриозоподобным MTOC.

Полимеризация

[ редактировать ]

После начального события зарождения, в растущий полимер должен быть добавлен мономеры тубулина. Процесс добавления или удаления мономеров зависит от концентрации димеров αβ-тубулина в растворе по отношению к критической концентрации, которая представляет собой концентрацию устойчивого состояния димеров, при которых больше нет чистой сборки или разборки в конце микротрубочки Полем Если концентрация димера больше критической концентрации, микротрубочка будет полимеризоваться и расти. Если концентрация меньше критической концентрации, длина микротрубочки уменьшится. [ 29 ]

Динамика микротрубочек

[ редактировать ]

Динамическая нестабильность

[ редактировать ]
Duration: 14 seconds.
Анимация динамической нестабильности микротрубочек. Димеры тубулина, связанные с GTP (красный), связываются с растущим концом микротрубочки и впоследствии гидролизуйте GTP в GDP (синий).

Динамическая нестабильность относится к сосуществованию сборки и разборки на концах микротрубочки. Микротрубочка может динамически переключаться между растущими и сокращенными фазами в этом регионе. [ 30 ] Димеры тубулина могут связывать две молекулы GTP, одна из которых может быть гидролизован после сборки. Во время полимеризации димеры тубулина находятся в состоянии GTP . [ 12 ] GTP, связанный с α-тубулином, является стабильным и играет структурную функцию в этом связанном состоянии. Тем не менее, GTP, связанный с β-тубулином, может быть гидролизован до ВВП вскоре после сборки. Свойства сборки GDP-тубулина отличаются от свойств GTP-тубулина, поскольку GDP-тубулин более подвержен деполимеризации. [ 31 ] Субъединица тубулина, привязанного к ВВП, на кончике микротрубочки будет иметь тенденцию падать, хотя тубулин, связанный с ВВП в середине микротрубочки, не может выскочить из полимера. Поскольку тубулин добавляет в конце микротрубочки в GTP-связанном состоянии, на кончике микротрубочки предлагается, чтобы крышка тубулина, связанного с GTP, защищая его от разборки. Когда гидролиз догоняет кончик микротрубочки, он начинает быструю деполимеризацию и усадку. Этот переход от роста к сокращению называется катастрофой. Tubulin, связанный с GTP, может снова начать добавлять к кончику микротрубочки, обеспечивая новую крышку и защищая микротрубочки от сокращения. 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 усадки на их плюс концах, чтобы исследовать трехмерное пространство клетки. Кроме того, заканчиваются, которые сталкиваются с кинетохорами или участками полярности, становятся захваченными и больше не демонстрируют рост или усадку. В отличие от нормальных динамических микротрубочек, которые имеют период полураспада 5–10 минут, захваченные микротрубочки могут длиться часами. Эта идея обычно известна как модель «Поиск и захват». [ 33 ] Действительно, работа с тех пор в значительной степени подтвердила эту идею. В кинетохоре было показано, что множество комплексов захватывают микротрубочки (+)-концы. [ 34 ] Кроме того, также была описана A (+)-конечная активность для межфазных микротрубочек. [ 35 ] Эта более поздняя активность опосредована формами , [ 36 ] Аденоматозный полипоз белок coli и EB1 , [ 37 ] белок, который отслеживает вдоль растущих плюс концы микротрубочек.

Регуляция динамики микротрубочек

[ редактировать ]

Посттрансляционные модификации

[ редактировать ]
Изображение фибробластовой ячейки, содержащей флуоресцентно меченную актин (красный) и микротрубочки (зеленый).

Хотя большинство микротрубочек имеют период полураспада 5–10 минут, определенные микротрубочки могут оставаться стабильными в течение нескольких часов. [ 35 ] Эти стабилизированные микротрубочки накапливают посттрансляционные модификации на своих субъединицах тубулина путем действия ферментов, связанных с микротрубочками. [ 38 ] [ 39 ] Однако, как только микротрубочки деполимеризуются, большинство из этих модификаций быстро изменяются растворимыми ферментами. Поскольку большинство реакций модификации являются медленными, в то время как их обратные реакции являются быстрыми, модифицированный тубулин обнаруживается только на долгоживущих стабильных микротрубочках. Большинство из этих модификаций происходят в С-концевой области альфа-тубулина. Этот регион, богатый негативно заряженным глутаматом, образует относительно неструктурированные хвосты, которые проецируются из микротрубочек и образуют контакты с двигателями. Таким образом, считается, что модификации тубулина регулируют взаимодействие двигателей с микротрубочками. Поскольку эти стабильные модифицированные микротрубочки обычно ориентированы на сайт полярности клеток в межфазных клетках, эта подмножество модифицированных микротрубочек обеспечивает специализированный путь, который помогает доставить везикулы в эти поляризованные зоны. Эти модификации включают в себя:

  • Детрозирование : удаление С-концевого тирозина из альфа-тубулина. Эта реакция обнажает глутамат на новом C-конце. В результате микротрубочки, которые накапливают эту модификацию, часто называют Glu-Microtubules. Хотя тубулин карбоксипептидаза еще не идентифицирована, тубулин - тирозин -лигаза (TTL) известен. [ 40 ]
  • Delta2: удаление последних двух остатков с C-конца альфа-тубулина. [ 41 ] В отличие от детерозинации, эта реакция считается необратимой и была задокументирована только в нейронах.
  • Ацетилирование : добавление ацетильной группы в лизин 40 альфа-тубулина. Эта модификация происходит на лизине, который доступен только изнутри микротрубочки, и остается неясным, как ферменты получают доступ к остаткам лизина. Природа тубулиновой ацетилтрансферазы остается спорной, но было обнаружено, что у млекопитающих основная ацетилтрансфераза является atat1 . [ 42 ] Однако, как известно, обратная реакция катализируется HDAC6 . [ 43 ] Реальное влияние ацетилирования в структуре и функции микротрубочек остается неуловимым. [ 44 ]
  • Полиглутамилирование : добавление глутаматного полимера (обычно 4-6 остатков длиной [ 45 ] ) в гамма-карбоксильную группу любого из пяти глутаматов, найденных в конце альфа-тубулина. Ферменты, связанные с TTL, добавляют начальный разветвленный глутамат (TTL4,5 и 7), в то время как другие ферменты, которые принадлежат к одному семейству, удлиняют цепь полиглутамата (TTL6,11 и 13). [ 39 ]
  • Полиглицилирование : добавление глицинового полимера (длиной 2-10 остатков) к гамма-карбоксильной группе из любого из пяти глутаматов, обнаруженных в конце бета-тубулина. TTL3 и 8 добавляют начальный разветвленный глицин, в то время как TTL10 удлиняет цепь полиглицина. [ 39 ]

Также известно, что тубулин является фосфорилированным , убиквитинированным , сумоилированным и пальмитоилированным . [ 38 ]

Тубулинсвязывающие лекарства и химические эффекты

[ редактировать ]

Широкий спектр лекарств способен связываться с тубулином и модифицировать свои свойства сборки. Эти препараты могут оказывать влияние на внутриклеточные концентрации, намного ниже, чем у тубулина. клеток Это вмешательство в динамику микротрубочек может иметь эффект остановки клеточного цикла и может привести к запрограммированной гибели клеток или апоптозу . Тем не менее, есть данные, предполагающие, что помехи динамики микротрубочек недостаточны для блокировки клеток, перенесших митоз. [ 46 ] Эти исследования показали, что подавление динамики происходит в концентрациях ниже, чем те, которые необходимы для блокирования митоза. Было показано, что подавление динамики микротрубочек мутациями тубулина или лечением лекарственной среды ингибирует миграцию клеток. [ 47 ] Как стабилизаторы микротрубочек, так и дестабилизаторы могут подавлять динамику микротрубочек.

Препараты, которые могут изменить динамику микротрубочек, включают:

  • с борьбой с раком таксона Класс препаратов ( паклитаксел (таксол) и доцетаксел ) блокируют динамическую нестабильность путем стабилизации тубулина, связанного с ВВП в микротрубочках. Таким образом, даже когда гидролиз GTP достигает кончика микротрубочки, деполимеризации не существует, а микротрубочка не сжимается.

Таксаны (отдельные или в сочетании с производными платины (карбоплатин) или гемцитабин) используются против злокачественных новообразований молочной железы и гинекологических заболеваний, плоскоклеточных карцином (рак головы и шея, некоторых раков легких) и т. Д.

  • Эпотилоны , , например иксабепилон , работают аналогично таксанам.
  • Винорелбин, нокодазол , винкристин и колхицин имеют противоположный эффект, блокируя полимеризацию тубулина в микротрубочки.
  • Эрибулин связывается с (+) растущим концом микротрубочек. Эрибулин оказывает свое противоопухолевое действие, запуская апоптоз раковых клеток после длительной и необратимой митотической блокады.

Сообщалось, что экспрессия β3-тубулина изменяет клеточные ответы на вызванное лекарством подавление динамики микротрубочек. В целом динамика обычно подавляется низкими, субтоксическими концентрациями микротрубочек препаратов, которые также ингибируют миграцию клеток. Однако включение β3-тубулина в микротрубочки увеличивает концентрацию препарата, которая необходима для подавления динамики и ингибирования миграции клеток. Таким образом, опухоли, которые экспрессируют β3-тубулин, не только устойчивы к цитотоксическим эффектам лекарств, нацеленных на микротрубочки, но и к их способности подавлять метастазирование опухоли. [ 48 ] Кроме того, экспрессия β3-тубулина также противодействует способности этих препаратов ингибировать ангиогенез, который обычно является еще одним важным аспектом их действия. [ 49 ]

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

Белки, которые взаимодействуют с микротрубочками

[ редактировать ]

Связанные с микротрубочками белки (карты)

[ редактировать ]
Основная статья: ассоциированный с микротрубочками белок

Было показано, что карты играют решающую роль в регуляции динамики микротрубочек in vivo . Скорости полимеризации, деполимеризации и катастрофы микротрубочек варьируются в зависимости от того, какие микротрубочки, ассоциированные с микротрубочками (карты). Первоначально идентифицированные карты из ткани мозга могут быть классифицированы на две группы на основе их молекулярной массы. Этот первый класс содержит карты с молекулярной массой ниже 55-62 кДа и называется τ (тау) белками . Было показано, что in vitro белки тау напрямую связывают микротрубочки, способствуют зарождению и предотвращают разборку и индуцируют образование параллельных массивов. [ 51 ] Кроме того, было также показано, что белки тау стабилизируют микротрубочки в аксонах и участвуют при болезни Альцгеймера. [ 52 ] Второй класс состоит из карт с молекулярной массой 200-1000 кДа, из которых есть четыре известных типа: MAP-1, MAP-2 , MAP-3 и MAP-4 . Белки MAP-1 состоит из набора из трех различных белков: A , B и C. Белок C играет важную роль в ретроградном транспорте везикул, а также известен как цитоплазматический динеин . Белки MAP-2 расположены в дендритах и ​​в организме нейронов, где они связываются с другими цитоскелетными нитями. Белки карты-4 обнаруживаются в большинстве клеток и стабилизируют микротрубочки. В дополнение к картам, которые оказывают стабилизирующее влияние на структуру микротрубочек, другие карты могут иметь дестабилизирующий эффект либо путем расщепления, либо путем индуцирования деполимеризации микротрубочек. три белка, называемые катанином , спастином Наблюдалось, что и экземпляром, регулируют количество и длину микротрубочек посредством их дестабилизирующей активности. Кроме того, предсказывается, что белок, подобный Cracd, локализуется в микротрубочках. [ 53 ]

Карты представляют собой детерминанты различных цитоскелетных форм аксонов и дендритов , причем микротрубочки находятся дальше друг от друга в дендритах [ 54 ]

Протеины отслеживания плюс-энда (+советы)

[ редактировать ]
Основная статья: протеин отслеживания микротрубочек плюс

Кроме того, белки для отслеживания конечных белков - это белки MAP, которые связываются с кончиками растущих микротрубочек и играют важную роль в регуляции динамики микротрубочек. Например, было обнаружено +советы участвуют во взаимодействии микротрубочек с хромосомами во время митоза. Первой картой, которая должна быть идентифицирована как кончик +, была CLIP1 70 (белок цитоплазматического линкера), которая, как было показано, играет роль в событиях спасения деполимеризации микротрубочек. Дополнительные примеры +кончиков включают EB1 , EB2 , EB3 , P150GLED , Dynamitin , LIS1 , CLIP115 , CLASP1 и CLASP2 . [ Цитация необходима ]

Моторные белки

[ редактировать ]
Цитоплазматический двигатель динеина, связанный с микротрубочками.
Молекула кинезина, связанная с микротрубочками.

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

  • Динеин состоит из двух идентичных тяжелых цепей, которые составляют две большие глобулярные домены головки, и переменное количество промежуточных и легких цепочек. Опосредованный динеином транспорт происходит от (+) конец в сторону (-) конца микротрубочки. Гидролиз АТФ происходит в глобулярных головных доменах, которые имеют сходство с семейством белков AAA+ (АТФазы, связанной с различными клеточными активностями). Гидролиз АТФ в этих доменах связан с движением вдоль микротрубочек через микротрубоковые домены. Динеин транспортирует пузырьки и органеллы по всей цитоплазме. Для этого молекулы динеина связывают мембраны органелле через белковый комплекс, который содержит ряд элементов, включая динактин .
  • Кинезин имеет структуру, аналогичную Dynein. Кинезин участвует в транспортировке различных внутриклеточных грузов, включая везикул, органеллы, белковые комплексы и мРНК в направлении микротрубочки (+). [ 55 ]

Некоторые вирусы (включая ретровирусы , герпесвирусы , парвовирусы и аденовирусы ), которые требуют доступа к ядру для воспроизведения их геномов, прикрепленных к моторным белкам .

Митоз

[ редактировать ]

Центросомы

[ редактировать ]
3D -диаграмма центриолей. Каждый круг представляет одну микротрубочку. Всего есть 27 микротрубочек, организованных в 9 пучков 3.

Центросома . является основным MTOC ( Центр организации микротрубочек ) клетки во время митоза Каждая центросома состоит из двух цилиндров, называемых центриолами , ориентированными под прямым углом друг на друга. Центриоль образуется из 9 основных микротрубочек, каждый из которых имеет две частичные микротрубочки, прикрепленные к нему. Каждая центриоль составляет около 400 нм в длину и около 200 нм в окружности. [ 56 ]

Центросома имеет решающее значение для митоза, так как большинство микротрубочек, участвующих в процессе, происходят из центросомы. Минус концов каждой микротрубочки начинаются в центросоме, в то время как плюс излучается во всех направлениях. Таким образом, центросома также важна для поддержания полярности микротрубочек во время митоза. [ 57 ]

Однако большинство клеток имеют только одну центросому для большей части своего клеточного цикла, прямо перед митозом, дубликатами центросом, а клетка содержит две центросомы. [ 58 ] Некоторые из микротрубочек, которые излучаются из центросомы, растут непосредственно от сестринской центросомы. Эти микротрубочки называются астральными микротрубочками. С помощью этих астральных микротрубочек центросомы отодвигаются друг от друга к противоположным сторонам клетки. Оказавшись там, другие типы микротрубочек, необходимые для митоза, включая межполярные микротрубочки и K-волокна, могут начать образовываться. [ 59 ]

Последнее важное примечание о центросомах и микротрубочках во время митоза заключается в том, что, хотя центросома является MTOC для микротрубочек, необходимых для митоза, исследования показали, что после того, как сами микротрубочки образуются и в правильном месте сами центросомы не нужны для митоза происходить. [ 60 ]

Подклассы микротрубочек

[ редактировать ]
Эта диаграмма изображает организацию типичного митотического веретена, обнаруженного в клетках животных. Здесь показаны три основных типа микротрубочек во время митоза и то, как они ориентированы в клетке и митотическом веретке.

Астральные микротрубочки представляют собой подкласс микротрубочек, которые существуют только во время митоза и вокруг. Они происходят из центросомы, но не взаимодействуют с хромосомами, кинетохорами или с микротрубочками, происходящими из другой центросомы. [ 61 ] Вместо этого их микротрубочки излучают к клеточной мембране. Оказавшись там, они взаимодействуют с конкретными моторными белками, которые создают силу, которые тянут микротрубочки, и, следовательно, всю центросому к клеточной мембране. Как указано выше, это помогает центросотам ориентироваться друг на друга в клетке. Однако эти астральные микротрубочки не взаимодействуют с самим митотическим веретеном. Эксперименты показали, что без этих астральных микротрубочек митотический веретк может образовываться, однако его ориентация в клетке не всегда верна, и, следовательно, митоз не происходит так эффективно. [ 62 ] Другая ключевая функция астральных микротрубочек - помочь в цитокинезе. Астральные микротрубочки взаимодействуют с двигательными белками на клеточной мембране, чтобы потянуть шпиндель и всю клетку на части, как только хромосомы были воспроизведены.

Межполярные/полярные микротрубочки представляют собой класс микротрубочек, которые также излучаются из центросомы во время митоза. Эти микротрубочки излучаются в направлении митотического веретена, в отличие от астральных микротрубочек. Интерполярные микротрубочки являются наиболее распространенным и динамическим подклассом микротрубочек во время митоза. Около 95 процентов микротрубочек в митотическом веретке можно охарактеризовать как межполярное. Кроме того, полураспада этих микротрубочек чрезвычайно коротка, поскольку это менее одной минуты. [ 63 ] Межполярные микротрубочки, которые не прикрепляются к кинетохорам, могут помочь в конгрегации хромосом посредством бокового взаимодействия с кинетохорами. [ 64 ]

K волокна/кинетохорные микротрубочки являются третьим важным подклассом митотических микротрубочек. Эти микротрубочки образуют прямые соединения с кинетохорами в митотическом веретке. Каждое k волокна состоит из 20–40 параллельных микротрубочек, образующих сильную трубку, которая прикреплена на одном конце к центросоме, а с другой - к кинетохоре, расположенному в центре каждой хромосомы. Поскольку каждая центросома имеет k волокно, соединяющееся с каждой парой хромосом, хромосомы привязаны в середине митотического веретена волокнами K. K волокна имеют гораздо более длительный период жизни, чем межполярные микротрубочки, от 4 до 8 минут. [ 65 ] В конце митоз микротрубочки, образующие каждое k волокна, начинают расточить, что сокращает k волокна. По мере того, как k волокна сокращают, пары хромосомы раздвинуты прямо перед цитокинезом. Ранее некоторые исследователи считали, что k волокна образуются на их минус -конце, происходящем из центросомы, как и другие микротрубочки, однако новые исследования указывали на другой механизм. В этом новом механизме k волокна изначально стабилизируются на их плюс кинетохоры и вырастают оттуда. Минус -конце этих k волокон в конечном итоге подключается к существующей межполярной микротрубочки и в конечном итоге подключается к центросоме таким образом. [ 66 ]

Ядерная микротрубочка в митотическом шпинделе

[ редактировать ]

Большинство микротрубочек, которые образуют митотический шпиндель, происходят из центросомы. Первоначально считалось, что все эти микротрубочки происходили из центросомы с помощью метода, называемого поиском и захватом, более подробно описанным в разделе выше, однако новое исследование показало, что существуют добавленные средства зарождения микротрубочек во время митоза. Одним из наиболее важных из этих дополнительных средств зарождения микротрубочек является путь RAN-GTP. RAN-GTP ассоциируется с хроматином во время митоза, чтобы создать градиент, который позволяет локально зародить микротрубочки вблизи хромосомов. Кроме того, второй путь, известный как комплекс Augmin/Haus (некоторые организмы используют более изученный комплекс Augmin, в то время как другие, такие как люди, используют аналогичный комплекс, называемый HAUS), действует дополнительное средство нуклеации микротрубочек в митотическом веретке. [ 66 ]

Функции

[ редактировать ]

Клеточная миграция

[ редактировать ]

Микротрубочки плюс концы часто локализуются в определенных структурах. В поляризованных межфазных клетках микротрубочки непропорционально ориентированы из MTOC к месту полярности, такие как передний край мигрирующих фибробластов . Считается, что эта конфигурация помогает доставить связанные с микротрубочками везикулы из Гольджи на место полярности.

Динамическая нестабильность микротрубочек также требуется для миграции большинства клеток млекопитающих, которые ползут. [ 67 ] Динамические микротрубочки регулируют уровни ключевых G-белок, таких как RHOA [ 68 ] и rac1 , [ 69 ] которые регулируют сократимость клеток и распространение клеток. Динамические микротрубочки также необходимы для запуска фокальной разборки адгезии , которая необходима для миграции. [ 70 ] Было обнаружено, что микротрубочки действуют как «стойки», которые противодействуют сократимым силам, необходимым для отслеживания ретракции края во время движения клеток. Когда микротрубочки в заднем крае ячейки динамичны, они способны реконструировать, чтобы обеспечить ретракцию. Когда динамика подавляется, микротрубочки не могут реконструировать и, следовательно, выступать против сократительных сил. [ 47 ] Морфология клеток с подавленной динамикой микротрубочек указывает на то, что клетки могут расширять передний край (поляризованный в направлении движения), но испытывают трудности с выталкиванием их заднего края. [ 71 ] С другой стороны, высокие концентрации лекарств или мутации микротрубочек, которые деполимеризуют микротрубочки, могут восстановить миграцию клеток, но существует потеря направления. Можно сделать вывод, что микротрубочки действуют как для ограничения движения клеток, так и для установления направления.

Реснички и жгутики

[ редактировать ]

Микротрубочки играют основную структурную роль в эукариотических ресниках и жгутиках . Кили и жгутики всегда распространяются непосредственно из MTOC, в данном случае называется базальным телом. Действие моторных белков динеина на различные микротрубочки, которые работают вдоль реснички или жгутика, позволяет органелле изгибаться и генерировать силу для плавания, перемещения внеклеточного материала и других ролей. Прокариоты обладают тубулиноподобными белками, включая FTSZ . Тем не менее, прокариотические жгутики полностью различаются по структуре от эукариотической жгутики и не содержат структур на основе микротрубочек.

Разработка

[ редактировать ]

Цитоскелет, образованный микротрубочками, необходим для морфогенетического процесса организма развития . требуется сеть поляризованных микротрубочек Например, в ооците Drosophila melanogaster во время его эмбриогенеза , чтобы установить ось яйца. Сигналы, отправленные между фолликулярными клетками, и ооцитом (например, факторами, сходными с эпидермальным фактором роста ), вызывают реорганизацию микротрубочек, так что их (-) концы расположены в нижней части ооцита, поляризуя структуру и приводя к появлению. передне-ходовой оси. [ 72 ] Это участие в архитектуре тела также наблюдается у млекопитающих . [ 73 ]

Другая область, где необходимы микротрубочки,-это развитие нервной системы у более высоких позвоночных , где динамика тубулина и динамики связанных белков (таких как микротрубочки, ассоциированные с белками), точно контролируются во время развития нервной системы . [ 74 ]

Генная регуляция

[ редактировать ]

Клеточный цитоскелет - это динамическая система, которая функционирует на разных уровнях: в дополнение к тому, чтобы придать клетке определенную форму и поддержку транспорта везикул и органеллов, это также может влиять на экспрессию генов . Механизмы передачи сигнала , участвующие в этом сообщении, мало понятны. Однако была описана взаимосвязь между лекарственной опосредованной деполимеризацией микротрубочек и специфической экспрессией факторов транскрипции , которая предоставила информацию о дифференциальной экспрессии генов в зависимости от наличия этих факторов. [ 75 ] Эта связь между цитоскелетом и регуляцией клеточного ответа также связана с действием факторов роста : например, эта связь существует для фактора роста соединительной ткани . [ 76 ]

Смотрите также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Цифровые загрузки» . Продолжительность . Архивировано из оригинала 2022-09-29 . Получено 2020-02-20 .
  2. ^ Ледбеттер М.К., Портер К.Р. (1963). «Микротрубочка» в тонкой структуре растений » . Журнал клеточной биологии . 19 (1): 239–50. doi : 10.1083/jcb.19.1.239 . PMC   2106853 . PMID   19866635 .
  3. ^ Chalfie M, Thomson JN (1979). «Организация нейрональных микротрубочек в нематоде Caenorhabditis elegans» . Журнал клеточной биологии . 82 (1): 278–89. doi : 10.1083/jcb.82.1.278 . PMC   2110421 . PMID   479300 .
  4. ^ Диван Дж.Дж. (2006). «Микротрубочки» . Ренссельский политехнический институт . Архивировано с оригинала 2014-02-06 . Получено 2014-02-24 .
  5. ^ Vale Rd (февраль 2003 г.). «Молекулярный моторный набор инструментов для внутриклеточного транспорта» . Клетка . 112 (4): 467–80. doi : 10.1016/s0092-8674 (03) 00111-9 . PMID   12600311 . S2CID   15100327 .
  6. ^ Говард Дж., Хайман А.А. (февраль 2007 г.). «Микротрубочки полимеразы и деполимеразы». Современное мнение в клеточной биологии . 19 (1): 31–5. doi : 10.1016/j.ceb.2006.12.009 . PMID   17184986 .
  7. ^ Цзян С., Нарита А., Попп Д., Гошдастидер У, Ли Л.Дж., Шринивасан Р., Баласубраманян М.К., Ода Т., Ко Ф., Ларссон М., Робинсон Р.К. (март 2016 г.). «Новые актиновые филаменты из Bacillus thuringiensis образуют нанотрубочки для сегрегации плазмидной ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (9): E1200-5. BIBCODE : 2016PNAS..113E1200J . doi : 10.1073/pnas.1600129113 . PMC   4780641 . PMID   26873105 .
  8. ^ Уэйн, Р. 2009. Биология клеток растительных клеток: от астрономии до зоологии архивирована 2024-02-21 на машине Wayback . Амстердам: Elsevier/Academic Press, p. 165.
  9. ^ Купер Г.М. (2000). «Моторы и движения микротрубочек» . Клетка: молекулярный подход. 2 -е издание . Архивировано из оригинала 2021-12-03 . Получено 2019-03-12 .
  10. ^ Kapoor V, Hirst WG, Hentschel C, Preibisch S, Reber S (март 2019 г.). «Mtrack: автоматическое обнаружение, отслеживание и анализ динамических микротрубочек» . Научные отчеты . 9 (1): 3794. Bibcode : 2019natsr ... 9.3794K . doi : 10.1038/s41598-018-37767-1 . PMC   6405942 . PMID   30846705 .
  11. ^ Löwe J, Li H, Douping KH, Nogales E (ноябрь 2001 г.). «Уточненная структура альфа-бета-тубулина при разрешении 3,5» . Журнал молекулярной биологии . 313 (5): 1045–57. doi : 10.1006/jmbi.2001.5077 . PMID   11700061 . Архивировано из оригинала 2021-01-22 . Получено 2019-09-09 .
  12. ^ Jump up to: а беременный в Вайзенберг RC (сентябрь 1972 г.). «Образование микротрубочек in vitro в растворах, содержащих низкие концентрации кальция». Наука . 177 (4054): 1104–5. Bibcode : 1972sci ... 177.1104W . doi : 10.1126/science.177.4054.1104 . PMID   4626639 . S2CID   34875893 .
  13. ^ Десаи А., Митчисон Т.Дж. (1997). «Динамика полимеризации микротрубочек». Ежегодный обзор биологии клеток и развития . 13 : 83–117. doi : 10.1146/annurev.cellbio.13.1.83 . PMID   9442869 .
  14. ^ Десаи, А.; Митчисон, TJ (1997). «Динамика полимеризации микротрубочек». Ежегодный обзор биологии клеток и развития . 13 : 83–117. doi : 10.1146/annurev.cellbio.13.1.83 . ISSN   1081-0706 . PMID   9442869 .
  15. ^ Chaaban S, Brouhard GJ (2017). «Бестиарий микротрубочек: структурное разнообразие в тубулиновых полимерах» . Молекулярная биология клетки . 28 (22): 2924–31. doi : 10.1091/mbc.e16-05-0271 . PMC   5662251 . PMID   29084910 .
  16. ^ Chrétien D, Metoz F, Verde F, Karsenti E, Wade RH (июнь 1992 г.). «Дефекты решетки в микротрубочках: числа протофиламентов различаются в отдельных микротрубочках» . Журнал клеточной биологии . 117 (5): 1031–40. doi : 10.1083/jcb.117.5.1031 . PMC   2289483 . PMID   1577866 .
  17. ^ Уокер Р.А., О'Брайен И.Т., Прайер Н.К., Собойро М.Ф., избиратель В.А., Эриксон Х.П., Лосось Эд (октябрь 1988 г.). «Динамическая нестабильность отдельных микротрубочек, проанализированных с помощью видео -микроскопии: константы скорости и частоты перехода» . Журнал клеточной биологии . 107 (4): 1437–48. Citeseerx   10.1.1.525.507 . doi : 10.1083/jcb.107.4.1437 . PMC   2115242 . PMID   3170635 .
  18. ^ Sui H, Douping KH (август 2010 г.). «Структурная основа интерпротофиламентального взаимодействия и латеральной деформации микротрубочек» . Структура ​ 18 (8): 1022–31. doi : 10.1016/j.str.2010.05.010 . PMC   2976607 . PMID   20696402 .
  19. ^ Bassen DM, Hou Y, Bowser SS, Banavali NK (август 2016 г.). «Поддержание электростатической стабилизации в измененных боковых контактах тубулина может способствовать образованию спиральных филаментов в фораминифере» . Научные отчеты . 6 : 31723. BIBCODE : 2016NATSR ... 631723B . doi : 10.1038/srep31723 . PMC   4990898 . PMID   27539392 .
  20. ^ Nogales E (2000). «Структурное понимание функции микротрубочек». Ежегодный обзор биохимии . 69 : 277–302. doi : 10.1146/annurev.biochem.69.1.277 . PMID   10966460 .
  21. ^ Schlieper D, Oliva MA, Andreu JM, Löwe J (июнь 2005 г.). «Структура бактериального тубулина btuba/b: доказательство горизонтального переноса генов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (26): 9170–5. Bibcode : 2005pnas..102.9170s . doi : 10.1073/pnas.0502859102 . PMC   1166614 . PMID   15967998 .
  22. ^ Pilhofer M, Ladinsky MS, McDowall AW, Petroni G, Jensen GJ (декабрь 2011 г.). «Микротрубочки у бактерий: древние тубулины строят гомолог эукариотического цитоскелета из пяти протофиламентов» . PLOS Биология . 9 (12): E1001213. doi : 10.1371/journal.pbio.1001213 . PMC   3232192 . PMID   22162949 .
  23. ^ «Медицинское определение нейролубоков» . www.merriam-webster.com . Архивировано с оригинала 2018-09-27 . Получено 2018-09-26 .
  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. BIBCODE : 2017NATSR ... 7.9583Z . doi : 10.1038/s41598-017-09832-8 . PMC   5575062 . PMID   28851982 .
  25. ^ Bartolini F, Gundersen GG (октябрь 2006 г.). «Генерация нецентросомных массивов микротрубочек» . Журнал сотовой науки . 119 (Pt 20): 4155–63. doi : 10.1242/jcs.03227 . PMID   17038542 .
  26. ^ Десаи А., Митчисон Т.Дж. (1997). «Динамика полимеризации микротрубочек». Ежегодный обзор биологии клеток и развития . 13 : 83–117. doi : 10.1146/annurev.cellbio.13.1.83 . PMID   9442869 .
  27. ^ Vinogradova T, Miller PM, Kaverina I (июль 2009 г.). «Асимметрия сети микротрубочек в подвижных клетках: роль массива, полученного из Голги» . Клеточный цикл . 8 (14): 2168–74. doi : 10.4161/cc.8.14.9074 . PMC   3163838 . PMID   19556895 .
  28. ^ Uehara R, Nozawa RS, Tomioka A, Petry S, Vale Rd, Obuse C, Goshima G (апрель 2009 г.). «Комплекс Augmin играет критическую роль в генерации микротрубочек веретена для митотического прогрессирования и цитокинеза в клетках человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (17): 6998–7003. Bibcode : 2009pnas..106.6998u . doi : 10.1073/pnas.0901587106 . PMC   2668966 . PMID   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: Гарлендская наука. Архивировано с оригинала 2018-06-05 . Получено 2017-09-05 .
  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 RC, Deery WJ, Dickinson PJ (сентябрь 1976 г.). «Тубулин-нуклеотидные взаимодействия во время полимеризации и деполимеризации микротрубочек». Биохимия . 15 (19): 4248–54. doi : 10.1021/bi00664a018 . PMID   963034 .
  32. ^ Митчисон Т., Киршнер М. (1984). «Динамическая нестабильность роста микротрубочек». Природа . 312 (5991): 237–42. Bibcode : 1984natur.312..237m . doi : 10.1038/312237A0 . PMID   6504138 . S2CID   30079133 .
  33. ^ Kirschner M, Mitchison T (май 1986). «Помимо самосборки: от микротрубочек до морфогенеза». Клетка . 45 (3): 329–42. doi : 10.1016/0092-8674 (86) 90318-1 . PMID   3516413 . S2CID   36994346 .
  34. ^ Cheeseman Im, Desai A (январь 2008 г.). «Молекулярная архитектура интерфейса кинетохор-микротрубочки». Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 9 (1): 33–46. doi : 10.1038/nrm2310 . PMID   18097444 . S2CID   34121605 .
  35. ^ Jump up to: а беременный Infante AS, Stein MS, Zhai Y, Borisy GG, Gundersen GG (ноябрь 2000 г.). «Деторозированные (Glu) микротрубочки стабилизируются с помощью АТФ-чувствительной кровки плюс-энда» . Журнал сотовой науки . 113 (22): 3907–19. doi : 10.1242/jcs.113.22.3907 . PMID   11058078 . Архивировано из оригинала 2024-02-21 . Получено 2014-06-23 .
  36. ^ Palazzo AF, Cook TA, Alberts AS, Gundersen GG (август 2001 г.). «MDIA опосредует Rho-регулируемое образование и ориентацию стабильных микротрубочек». Природная клеточная биология . 3 (8): 723–9. doi : 10.1038/35087035 . PMID   11483957 . S2CID   7374170 .
  37. ^ Wen Y, Eng CH, Schmoranzer J, Cabrera-Poch N, Morris EJ, Chen M, Wallar BJ, Alberts AS, Gundersen GG (сентябрь 2004 г.). «EB1 и APC связываются с MDIA, чтобы стабилизировать микротрубочки вниз по течению от RHO и способствовать миграции клеток». Природная клеточная биология . 6 (9): 820–30. doi : 10.1038/ncb1160 . PMID   15311282 . S2CID   29214110 .
  38. ^ Jump up to: а беременный Янке С., Булински Дж.С. (ноябрь 2011 г.). «Посттрансляционная регуляция цитоскелета микротрубочек: механизмы и функции». Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 12 (12): 773–86. doi : 10.1038/nrm3227 . PMID   22086369 . S2CID   5969290 .
  39. ^ Jump up to: а беременный в Garnham CP, Roll-Mecak A (июль 2012 г.). «Химическая сложность клеточных микротрубочек: посттрансляционные модификационные ферменты тубулина и их роль в настройке функций микротрубочек» . Цитоскелет . 69 (7): 442–63. doi : 10.1002/cm.21027 . PMC   3459347 . PMID   22422711 .
  40. ^ Ersfeld K, Wehland J, Plessmann U, Dodemont H, Gerke V, Weber K (февраль 1993 г.). «Характеристика тубулин-тирозиновой лигазы» . Журнал клеточной биологии . 120 (3): 725–32. doi : 10.1083/jcb.120.3.725 . PMC   2119537 . PMID   8093886 .
  41. ^ Paturle-Lafanechère L, Eddé B, Denoulet P, Van Dorsselaer A, Mazarguil H, Le Caer JP, Wehland J, Job D (октябрь 1991). «Характеристика основного варианта тубулина мозга, который не может быть тирозин». Биохимия . 30 (43): 10523–8. doi : 10.1021/bi00107a022 . PMID   1931974 .
  42. ^ Kalebic N, Sorrentino S, Perlas E, Bolasco G, Martinez C, Heppenstall PA (2013-06-10). «αTAT1 является основной α-тубулиновой ацетилтрансферазой у мышей» . Природная связь . 4 : 1962. Bibcode : 2013natco ... 4.1962K . doi : 10.1038/ncomms2962 . PMID   23748901 .
  43. ^ Хабберт С., Гвардиола А., Шао Р., Кавагучи Ю., Ито А., Никсон А., Йошида М., Ван Х.Ф., Яо Т.П. (май 2002). «HDAC6-это диацетилаза, ассоциированная с микротрубочками». Природа . 417 (6887): 455–8. Bibcode : 2002natur.417..455h . doi : 10.1038/417455a . PMID   12024216 . S2CID   4373254 .
  44. ^ Кармона, Бруно; Мариньо, Х. Сусана; Матос, Катарина Лопес; Ноласко, София; Соарс, Хелена (2023). «Посттрансляционные модификации тубулина: эливация роли ацетилирования» . Биология . 12 (4): 561. doi : 10.3390/biology12040561 . ISSN   2079-7737 . PMC   10136095 . PMID   37106761 .
  45. ^ Audebert S, Desbruyères E, Gruszczynski C, Koulakoff A, Gros F, Denoulet P, Eddé B (июнь 1993 г.). «Обратимое полиглутамилирование динамики альфа- и бета-тубулина и микротрубочек в нейронах мозга мыши» . Молекулярная биология клетки . 4 (6): 615–26. doi : 10.1091/mbc.4.6.615 . PMC   300968 . PMID   8104053 .
  46. ^ Гангули А., Ян Х, Кабрал Ф. (ноябрь 2010 г.). «Паклитаксел-зависимые клеточные линии выявляют новую лекарственную активность» . Молекулярная терапия рака . 9 (11): 2914–23. doi : 10.1158/1535-7163.mct-10-0552 . PMC   2978777 . PMID   20978163 .
  47. ^ Jump up to: а беременный Ян Х, Гангули А, Кабрал Ф. (октябрь 2010 г.). «Ингибирование миграции клеток и деления клеток коррелирует с различными эффектами лекарств, ингибирующих микротрубочки» . Журнал биологической химии . 285 (42): 32242–50. doi : 10.1074/jbc.m110.160820 . PMC   2952225 . PMID   20696757 .
  48. ^ Аллонси, Мухаммед; Гангули, Анутош; Амрейн, Матиас; Сурманович, Филипп; Ли, Шу; Лаузон, Жиль (март 2020 г.). «Бета3-тубулин является критическим 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 . PMC   7084453 . PMID   32121295 .
  49. ^ Гангули, Анутош; Ян, родом; Фернандо, ГАБРАЛ (май 2011 г.). «Β-тубулин класса III противодействует способности паклитаксела ингибировать миграцию клеток» . Oncotarget . 2 (5): 368–377. doi : 10.18632/oncotarget.250 . PMC   3248193 . PMID   21576762 .
  50. ^ Burgess J, Northcote DH (сентябрь 1969 г.). «Действие колхицины и тяжелой воды на полимеризацию микротрубочек в меристеме корня пшеницы». Журнал сотовой науки . 5 (2): 433–51. doi : 10.1242/jcs.5.2.433 . PMID   5362335 .
  51. ^ Мандельков Э., Мандельков Эм (февраль 1995 г.). «Микротрубочки и ассоциированные с микротрубочками белки». Современное мнение в клеточной биологии . 7 (1): 72–81. doi : 10.1016/0955-0674 (95) 80047-6 . PMID   7755992 .
  52. ^ Bramblett GT, Goedert M, Jakes R, Merrick SE, Trojanowski JQ, Lee VM (июнь 1993 г.). «Аномальное фосфорилирование тау в Ser396 при болезни Альцгеймера повторяет развитие и способствует снижению связывания микротрубочек». Нейрон . 10 (6): 1089–99. doi : 10.1016/0896-6273 (93) 90057-X . PMID   8318230 . S2CID   23180847 .
  53. ^ «Атлас белка человека» . www.proteinatlas.org . Архивировано из оригинала 2017-05-01 . Получено 2017-04-27 .
  54. ^ Хирокава Н. (1994). «Нейрональный цитоскелет: роли в морфогенезе нейронов и транспорте органелл». Молекулярная нейробиология: механизмы, общие для мозга, кожи и иммунной системы. Серия: Прогресс в клинических и биологических исследованиях. Willey-Liss, Inc. 390 : 117–143. PMID   7536943 .
  55. ^ Hirokawa N, Noda Y, Tanaka Y, Niwa S (октябрь 2009 г.). «Моторные белки суперсемейства кинезина и внутриклеточный транспорт». Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 10 (10): 682–96. doi : 10.1038/nrm2774 . PMID   19773780 . S2CID   18129292 .
  56. ^ Marshall WF, Rosenbaum JL (март 1999 г.). «Разделение клеток: ренессанс центриоль» . Текущая биология . 9 (6): R218–20. Bibcode : 1999cbio .... 9.r218m . doi : 10.1016/s0960-9822 (99) 80133-x . PMID   10209087 . S2CID   16951268 .
  57. ^ Pereira G, Schiebel E (февраль 1997 г.). «Центросома-микротрубочка зарождения». Журнал сотовой науки . 110 (Pt 3): 295–300. doi : 10.1242/jcs.110.3.295 . PMID   9057082 .
  58. ^ Хинчклифф Э.Х., Слудер G (май 2001 г.). « Это требуется два для танго»: понимание того, как регулируется дублирование центросом на протяжении всего клеточного цикла » . Гены и развитие . 15 (10): 1167–81. doi : 10.1101/gad.894001 . PMID   11358861 .
  59. ^ Форт С, Капур Т.М. (июнь 2017 г.). «Механика сетей микротрубочек в клеточном делении» . Журнал клеточной биологии . 216 (6): 1525–1531. doi : 10.1083/jcb.201612064 . PMC   5461028 . PMID   28490474 .
  60. ^ Ходжаков, А., Коул, Р.В., Оукли, Б.Р. и Ридер, Кл (2000). «Центросома-независимое образование митотического веретена у позвоночных». Карт Биол. 10, 59–67. doi: 10.1016/s0960-9822 (99) 00276-6.
  61. ^ Rosenblatt J (март 2005 г.). «Сборка шпинделя: Астры разделили их отдельные пути». Природная клеточная биология . 7 (3): 219–22. doi : 10.1038/ncb0305-219 . PMID   15738974 . S2CID   8082479 .
  62. ^ Knoblich JA (декабрь 2010 г.). «Асимметричное разделение клеток: последние разработки и их последствия для биологии опухоли» . Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 11 (12): 849–60. doi : 10.1038/nrm3010 . PMC   3941022 . PMID   21102610 .
  63. ^ Zhai Y, Konebusch PJ, Borisy GG (ноябрь 1995). «Кинетохорская динамика микротрубочек и переход метафазы-анафазы» . Журнал клеточной биологии . 131 (3): 721–34. doi : 10.1083/jcb.131.3.721 . PMC   2120628 . PMID   7593192 .
  64. ^ Cai S, O'Connell CB, Khodjakov A, Walczak CE (июль 2009 г.). «Конгресс хромосом в отсутствие кинетохорских волокон» . Природная клеточная биология . 11 (7): 832–8. doi : 10.1038/ncb1890 . PMC   2895821 . PMID   19525938 .
  65. ^ Бахум С.Ф., Томпсон С.Л., Мэннинг А.Л., Комптон Д.А. (январь 2009 г.). «Стабильность генома обеспечивается временным контролем динамики кинетохор-микротрубул» . Природная клеточная биология . 11 (1): 27–35. doi : 10.1038/ncb1809 . PMC   2614462 . PMID   19060894 .
  66. ^ Jump up to: а беременный Meunier S, Vernos I (июнь 2012 г.). «Сборка микротрубочек во время митоза - от различных источников до различных функций?» Полем Журнал сотовой науки . 125 (Pt 12): 2805–14. doi : 10.1242/jcs.092429 . PMID   22736044 .
  67. ^ Михайлов А., Гандерсен Г.Г. (1998). «Взаимосвязь между динамикой микротрубочек и формированием ламеллиподиума выявлена ​​прямой визуализацией микротрубочек в клетках, обработанных нокодазолом или таксолом». Клеточная подвижность и цитоскелет . 41 (4): 325–40. doi : 10.1002/(SICI) 1097-0169 (1998) 41: 4 <325 :: AID-CM5> 3.0.CO; 2-D . PMID   9858157 .
  68. ^ Рен XD, Kiosses WB, Schwartz MA (февраль 1999 г.). «Регуляция небольшого GTP-связывающего белка Rho с помощью клеточной адгезии и цитоскелета» . Embo Journal . 18 (3): 578–85. doi : 10.1093/emboj/18.3.578 . PMC   1171150 . PMID   9927417 .
  69. ^ Waterman Storer CM, Wortylake RA, Liu BP, Burridge K, Salmon Ed (май 1999). «Рост микротрубочек активирует RAC1, чтобы способствовать выступлению ламелиподиального выступления в фибробластах». Природная клеточная биология . 1 (1): 45–50. doi : 10.1038/9018 . PMID   10559863 . S2CID   26321103 .
  70. ^ Ezratty EJ, Partridge MA, Gundersen GG (июнь 2005 г.). «Индуцированная микротрубочками фокальная адгезионная разборка опосредована динамин и фокальной киназой адгезии». Природная клеточная биология . 7 (6): 581–90. doi : 10.1038/ncb1262 . PMID   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. doi : 10.1074/jbc.m112.423905 . PMC   3527923 . PMID   23135278 .
  72. ^ Van Eeden F, St Johnston D (август 1999 г.). «Поляризация передних и дорсало-вентральных оси во время оогенеза дрозофилы». Текущее мнение в области генетики и развития . 9 (4): 396–404. doi : 10.1016/s0959-437x (99) 80060-4 . PMID   10449356 .
  73. ^ Беддингтон Р.С., Робертсон Э.Дж. (январь 1999 г.). «Развитие оси и ранняя асимметрия у млекопитающих» . Клетка . 96 (2): 195–209. doi : 10.1016/s0092-8674 (00) 80560-7 . PMID   9988215 . S2CID   16264083 .
  74. ^ Такер Р.П. (1990). «Роль белков, связанных с микротрубочками, в морфогенезе мозга: обзор». Исследование мозга. Обзоры исследований мозга . 15 (2): 101–20. doi : 10.1016/0165-0173 (90) 90013-E . PMID   2282447 . S2CID   12641708 .
  75. ^ Розетка С, Карин М (март 1995 г.). «Контроль цитоскелета экспрессии генов: деполимеризация микротрубочек активирует NF-Kappa B» . Журнал клеточной биологии . 128 (6): 1111–9. doi : 10.1083/jcb.128.6.1111 . PMC   2120413 . PMID   7896875 .
  76. ^ Ott C, Iwanciw D, Graness A, Giehl K, Goppelt-Struebe M (ноябрь 2003 г.). «Модуляция экспрессии фактора роста соединительной ткани путем изменения цитоскелета» . Журнал биологической химии . 278 (45): 44305–11. doi : 10.1074/jbc.m309140200 . PMID   12951326 .
[ редактировать ]
Wikimedia Commons имеет средства массовой информации, связанные с микротрубочками .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Microtubule&oldid=1245054133#Microtubule_polymerization"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e32535650c923943106fc496536a1046__1725984060
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e3/46/e32535650c923943106fc496536a1046.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.)