stringtranslate.com

Микротрубочка

Инфографика показателей тубулина и микротрубочек
Показатели микротрубочек и тубулина [1]

Микротрубочки — это полимеры тубулина , которые образуют часть цитоскелета и обеспечивают структуру и форму эукариотическим клеткам. Микротрубочки могут быть длиной до 50  микрометров , шириной от 23 до 27  нм [2] и иметь 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 соединяться латерально, образуя полую трубку — микротрубочку. [4] Наиболее распространенная форма микротрубочки состоит из 13 протофиламентов в трубчатом расположении.

Микротрубочки являются одной из систем филаментов цитоскелета в эукариотических клетках. Цитоскелет микротрубочек участвует в транспорте материала внутри клеток, осуществляемом 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 филаментами образуют цитоскелет. Они также составляют внутреннюю структуру ресничек и жгутиков . Они обеспечивают платформы для внутриклеточного транспорта и участвуют в различных клеточных процессах, включая движение секреторных пузырьков , органелл и внутриклеточных макромолекулярных агрегатов. [5] Они также участвуют в клеточном делении (путем митоза и мейоза ) и являются основными составляющими митотических веретен , которые используются для разделения эукариотических хромосом .

Микротрубочки зарождаются и организуются центрами организации микротрубочек , такими как центросома, находящаяся в центре многих животных клеток, или базальные тельца ресничек и жгутиков, или веретенообразные тельца, 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] Недавно в грамположительной бактерии Bacillus thuringiensis был обнаружен актиноподобный белок , который образует структуру, похожую на микротрубочку, называемую нанотрубочкой, участвующую в сегрегации плазмиды . [7] Другие бактериальные микротрубочки имеют кольцо из пяти протофиламентов.

История

Тубулин и микротрубочковые опосредованные процессы, такие как движение клеток, были замечены ранними микроскопистами, такими как Левенгук (1677). Однако волокнистая природа жгутиков и других структур была обнаружена два столетия спустя, с усовершенствованными световыми микроскопами , и подтверждена в 20 веке с помощью электронного микроскопа и биохимических исследований. [8]

Анализы in vitro для моторных белков микротрубочек , таких как динеин и кинезин, исследуются путем флуоресцентной маркировки микротрубочки и фиксации либо микротрубочки, либо моторных белков на предметном стекле микроскопа, а затем визуализации предметного стекла с помощью видеомикроскопии для регистрации перемещения моторных белков. Это позволяет отслеживать перемещение моторных белков вдоль микротрубочки или перемещение микротрубочки по моторным белкам. [9] Следовательно, некоторые процессы микротрубочек можно определить с помощью кимографа . [10]

Структура

Карикатурное изображение структуры гетеродимера α(желтого)/β(красного)-тубулина, ГТФ и ГДФ. [11]

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

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

Микротрубочки имеют отчетливую 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. Таким образом, в протофиламенте один конец будет иметь экспонированные α-субъединицы, а другой конец будет иметь экспонированные β-субъединицы. Эти концы обозначаются как (−) и (+) концы соответственно. Протофиламенты свиваются параллельно друг другу с одинаковой полярностью, поэтому в микротрубочке есть один конец, (+), с экспонированными только β-субъединицами, в то время как другой конец, (−), имеет экспонированные только α-субъединицы. Хотя удлинение микротрубочки может происходить как на (+), так и на (−) концах, оно происходит значительно быстрее на (+) конце. [17]

Боковая ассоциация протофиламентов создает псевдоспиральную структуру, в которой один виток спирали содержит 13 димеров тубулина, каждый из другого протофиламента. В наиболее распространенной архитектуре «13-3» 13-й димер тубулина взаимодействует со следующим димером тубулина с вертикальным смещением в 3 мономера тубулина из-за спиральности витка. Существуют и другие альтернативные архитектуры, такие как 11-3, 12-3, 14-3, 15-4 или 16-4, которые были обнаружены в гораздо более низкой частоте. [18] Микротрубочки также могут трансформироваться в другие формы, такие как спиральные нити, которые наблюдаются у простейших организмов, таких как фораминиферы . [19] Существует два различных типа взаимодействий, которые могут происходить между субъединицами боковых протофиламентов внутри микротрубочки, называемые решетками типа A и типа B. В решетке типа A 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 типа B субъединицы α и β-тубулина из одного протофиламента взаимодействуют с субъединицами α и β-тубулина из соседнего протофиламента соответственно. Экспериментальные исследования показали, что решетка типа B является первичной организацией внутри микротрубочек. Однако в большинстве микротрубочек есть шов, в котором субъединицы тубулина взаимодействуют α-β. [20]

Последовательность и точный состав молекул во время формирования микротрубочек можно, таким образом, обобщить следующим образом: β-тубулин соединяется в контексте несуществующей ковалентной связи с α-тубулином, которые в связанной форме являются гетеродимером, поскольку они состоят из двух разных полипептидов (β-тубулина и α-тубулина). Таким образом, после того, как гетеродимеры образованы, они объединяются, образуя длинные цепи, которые поднимаются образно в одном направлении (например, вверх). Эти гетеродимеры, которые соединены в определенном направлении, образуют протофиламенты. Эти длинные цепи (протофиламенты) теперь постепенно накапливаются рядом друг с другом, так что образуется трубчатая структура, которая имеет типичный для трубки просвет. Соответственно, в основном 13 протофиламентов образуют внешнюю стенку микротрубочек. Гетеродимеры состоят из положительного и отрицательного конца, причем альфа-тубулин образует отрицательный конец, а бета-тубулин — положительный конец. Из-за того, что гетеродимеры накладываются друг на друга, всегда есть отрицательный и положительный конец. Микротрубочки растут путем добавления гетеродимеров на плюс-конце.

Некоторые виды Prosthecobacter также содержат микротрубочки. Структура этих бактериальных микротрубочек похожа на структуру эукариотических микротрубочек, состоящих из полой трубки протофиламентов, собранных из гетеродимеров бактериального тубулина A (BtubA) и бактериального тубулина B (BtubB). Оба, BtubA и BtubB, имеют черты как α-, так и β- тубулина . В отличие от эукариотических микротрубочек, бактериальным микротрубочкам не требуются шапероны для сворачивания. [21] В отличие от 13 протофиламентов эукариотических микротрубочек, бактериальные микротрубочки состоят только из пяти. [22]

Внутриклеточная организация

Микротрубочки являются частью цитоскелета , структурной сети внутри цитоплазмы клетки . Роли микротрубочкового цитоскелета 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 двигательные белки, которые позволяют органеллам и другим клеточным компонентам переноситься вдоль микротрубочки. Такое сочетание ролей делает микротрубочки важными для организации и перемещения внутриклеточных компонентов.

Организация микротрубочек в клетке специфична для типа клеток. В эпителии минус-концы полимера микротрубочек закреплены вблизи места контакта клетка-клетка и организованы вдоль апикально-базальной оси. После зародышеобразования минус-концы высвобождаются, а затем повторно закрепляются на периферии такими факторами, как нинеин и PLEKHA7 . [25] Таким образом, они могут облегчать транспорт белков, везикул и органелл вдоль апикально-базальной оси клетки. В фибробластах и ​​других мезенхимальных типах клеток микротрубочки закреплены на центросоме и расходятся своими плюс-концами наружу по направлению 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 эукариотического цитоскелета. Актиновые филаменты показаны красным, микротрубочки — зеленым, а ядра — синим. Цитоскелет обеспечивает клетку внутренним каркасом и позволяет ей двигаться и менять форму.

Полимеризация микротрубочек

Зародышеобразование

Зарождение — это событие, которое инициирует образование микротрубочек из димера тубулина. Микротрубочки обычно зарождаются и организуются органеллами, называемыми центрами организации микротрубочек (ЦОМТ). Внутри ЦОМТ содержится другой тип тубулина, γ-тубулин, который отличается от α- и β-субъединиц самих микротрубочек. γ-тубулин объединяется с несколькими другими ассоциированными белками, образуя структуру, похожую на стопорную шайбу, известную как «кольцевой комплекс γ-тубулина» (γ-TuRC). Этот комплекс действует как шаблон для димеров α/β-тубулина, чтобы начать полимеризацию; он действует как колпачок (−) конца, в то время как рост микротрубочек продолжается от ЦОМТ в направлении (+). [26]

Центросома является основным MTOC большинства типов клеток. Однако микротрубочки могут зарождаться и из других мест. Например, реснички и жгутики имеют MTOC в своей основе, называемые базальными тельцами . Кроме того, работа группы Каверины в Вандербильте, а также других, предполагает, что аппарат Гольджи может служить важной платформой для зарождения микротрубочек. [27] Поскольку зарождение из центросомы по своей сути симметрично, зарождение микротрубочек, связанное с Гольджи, может позволить клетке установить асимметрию в сети микротрубочек. В недавних исследованиях группа Вейла в Калифорнийском университете в Сан-Франциско идентифицировала белковый комплекс augmin как критический фактор для зависимой от центросомы, веретенной генерации микротрубочек. 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 ЦОМТ. В этих клетках микротрубочки зарождаются из дискретных участков в цитоплазме. Другие типы клеток, такие как паразиты трипаносоматиды , имеют ЦОМТ, но он постоянно находится у основания жгутика. Здесь зарождение микротрубочек для структурных ролей и для генерации митотического веретена не происходит из канонического ЦОМТ, подобного центриоли.

Полимеризация

После первоначального события зародышеобразования мономеры тубулина должны быть добавлены к растущему полимеру. Процесс добавления или удаления мономеров зависит от концентрации димеров αβ-тубулина в растворе по отношению к критической концентрации, которая является устойчивой концентрацией димеров, при которой больше нет никакой сборки или разборки сети на конце микротрубочки. Если концентрация димера больше критической концентрации, микротрубочка будет полимеризоваться и расти. Если концентрация меньше критической концентрации, длина микротрубочки уменьшится. [29]

Динамика микротрубочек

Динамическая нестабильность

Анимация динамической нестабильности микротрубочек. Димеры тубулина, связанные с ГТФ (красный), связываются с растущим концом микротрубочки и впоследствии гидролизуют ГТФ в ГДФ (синий).

Динамическая нестабильность относится к сосуществованию сборки и разборки на концах микротрубочки. Микротрубочка может динамически переключаться между фазами роста и сжатия в этой области. [30] Димеры тубулина могут связывать две молекулы ГТФ, одна из которых может гидролизоваться после сборки. Во время полимеризации димеры тубулина находятся в состоянии, связанном с ГТФ . [12] ГТФ, связанный с α-тубулином, стабилен и играет структурную функцию в этом связанном состоянии. Однако ГТФ, связанный с β-тубулином, может гидролизоваться до ГДФ вскоре после сборки. Свойства сборки ГДФ-тубулина отличаются от свойств ГТФ-тубулина, поскольку ГДФ-тубулин более склонен к деполимеризации. [31] Связанная с ГДФ субъединица тубулина на кончике микротрубочки будет иметь тенденцию отпадать, хотя связанный с ГДФ тубулин в середине микротрубочки не может спонтанно выскочить из полимера. Поскольку тубулин присоединяется к концу микротрубочки в связанном с ГТФ состоянии, предполагается, что колпачок связанного с ГТФ тубулина существует на кончике микротрубочки, защищая его от разборки. Когда гидролиз догоняет кончик микротрубочки, он начинает быструю деполимеризацию и усадку. Этот переход от роста к усадке называется катастрофой. Связанный с ГТФ тубулин может снова начать присоединяться к кончику микротрубочки, обеспечивая новый колпачок и защищая микротрубочку от усадки. Это называется «спасением». [32]

Модель «Поиск и захват»

В 1986 году Марк Киршнер и Тим Митчисон предположили, что микротрубочки используют свои динамические свойства роста и сжатия на своих плюс-концах для исследования трехмерного пространства клетки. Плюс-концы, которые сталкиваются с кинетохорами или участками полярности, захватываются и больше не демонстрируют рост или сокращение. В отличие от обычных 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, с тех пор работа в значительной степени подтвердила эту идею. Было показано, что на кинетохоре различные комплексы захватывают (+)-концы микротрубочек. [34] Более того, также была описана активность по блокированию (+)-концов для интерфазных микротрубочек. [35] Эта более поздняя активность опосредована форминами , [36] белком аденоматозного полипоза кишечной палочки , и EB1 , [37] белком, который отслеживает растущие плюс-концы микротрубочек.

Регуляция динамики микротрубочек

Посттрансляционные модификации

Изображение клетки фибробласта, содержащей флуоресцентно меченый актин (красный) и микротрубочки (зеленый).

Хотя большинство микротрубочек имеют период полураспада 5–10 минут, некоторые микротрубочки могут оставаться стабильными в течение нескольких часов. [35] Эти стабилизированные микротрубочки накапливают посттрансляционные модификации на своих субъединицах тубулина под действием ферментов, связанных с микротрубочками. [38] [39] Однако после деполимеризации микротрубочки большинство этих модификаций быстро отменяются растворимыми ферментами. Поскольку большинство реакций модификации медленные, а их обратные реакции быстрые, 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 микротрубочки и образуют контакты с моторами. Таким образом, считается, что модификации тубулина регулируют взаимодействие моторов с микротрубочкой. Поскольку эти стабильные модифицированные микротрубочки обычно ориентированы к месту клеточной полярности в интерфазных клетках, эта подгруппа модифицированных микротрубочек обеспечивает специализированный маршрут, который помогает доставлять везикулы в эти поляризованные зоны. Эти модификации включают:

Известно также, что тубулин фосфорилируется , убиквитинируется , сумоилируется и пальмитоилируется . [38]

Препараты, связывающие тубулин, и химические эффекты

Широкий спектр препаратов способен связываться с тубулином и изменять его сборочные свойства. Эти препараты могут оказывать эффект при внутриклеточных концентрациях, намного более низких, чем у тубулина. Это вмешательство в динамику микротрубочек может иметь эффект остановки клеточного цикла клетки и может привести к запрограммированной гибели клеток или апоптозу . Однако есть данные, позволяющие предположить, что вмешательство в динамику микротрубочек недостаточно для блокировки клеток, проходящих митоз. [46] Эти исследования продемонстрировали, что подавление динамики происходит при концентрациях, более низких, чем те, которые необходимы для блокировки митоза. Было показано, что подавление динамики микротрубочек мутациями тубулина или медикаментозным лечением подавляет миграцию клеток. [47] Как стабилизаторы, так и дестабилизаторы микротрубочек могут подавлять динамику микротрубочек.

Препараты, которые могут изменить динамику микротрубочек, включают:

Таксаны (отдельно или в сочетании с производными платины (карбоплатином) или гемцитабином) применяются при злокачественных новообразованиях молочной железы и женских половых органов, плоскоклеточном раке (раке головы и шеи, некоторых видах рака легких) и т. д.

Сообщалось, что экспрессия β3-тубулина изменяет клеточные ответы на подавление динамики микротрубочек, вызванное лекарственными средствами. В целом динамика обычно подавляется низкими, субтоксичными концентрациями препаратов для микротрубочек, которые также подавляют миграцию клеток. Однако включение β3-тубулина в микротрубочки увеличивает концентрацию препарата, необходимую для подавления динамики и ингибирования миграции клеток. Таким образом, опухоли, которые экспрессируют β3-тубулин, не только устойчивы к цитотоксическим эффектам препаратов, нацеленных на микротрубочки, но и к их способности подавлять метастазы 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 изучать полимер in vitro. [12] Низкие температуры также вызывают быструю деполимеризацию микротрубочек. Напротив, тяжелая вода способствует стабильности полимера микротрубочек. [50]

Белки, взаимодействующие с микротрубочками

Белки, ассоциированные с микротрубочками (MAP)

Было показано, что MAP играют решающую роль в регуляции динамики микротрубочек in vivo . Скорости полимеризации, деполимеризации и катастрофы микротрубочек варьируются в зависимости от того, какие белки, ассоциированные с микротрубочками (MAP), присутствуют. Первоначально идентифицированные MAP из мозговой ткани можно разделить на две группы на основе их молекулярной массы. Этот первый класс включает MAP с молекулярной массой ниже 55-62 кДа и называются τ (тау)-белками . In vitro было показано, что тау-белки напрямую связывают микротрубочки, способствуют зародышеобразованию и предотвращают разборку, а также вызывают образование параллельных массивов. [51] Кроме того, было показано, что тау-белки стабилизируют микротрубочки в аксонах и участвуют в болезни Альцгеймера. [52] Второй класс состоит из MAP с молекулярной массой 200-1000 кДа, из которых известно четыре типа: MAP-1, MAP-2 , MAP-3 и MAP-4 . Белки MAP-1 состоят из набора из трех различных белков: A , B и C. Белок C играет важную роль в ретроградном транспорте везикул и также известен 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. В дополнение к MAP, которые оказывают стабилизирующее действие на структуру микротрубочек, другие MAP могут оказывать дестабилизирующее действие либо путем расщепления, либо путем индукции деполимеризации микротрубочек. Три белка, называемые катанин , спастин и фиджетин, как было обнаружено, регулируют количество и длину микротрубочек посредством их дестабилизирующей активности. Кроме того, CRACD-подобный белок , как предполагается, локализуется в микротрубочках. [53]

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

Белки слежения за плюс-концом (+TIP)

Плюс-концевые отслеживающие белки — это MAP-белки, которые связываются с кончиками растущих микротрубочек и играют важную роль в регуляции динамики микротрубочек. Например, было замечено, что +TIP участвуют во взаимодействиях микротрубочек с хромосомами во время митоза. Первым MAP, идентифицированным как +TIP, был CLIP1 70 (цитоплазматический линкерный белок), который, как было показано, играет роль в событиях спасения деполимеризации микротрубочек. Дополнительные примеры +TIP включают EB1 , EB2 , EB3 , p150Glued , Dynamitin , Lis1 , CLIP115 , CLASP1 и CLASP2 . [ необходима цитата ]

Двигательные белки

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 транспортировка 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.

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

Митоз

Центросомы

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

Центросома является основным MTOC ( центром 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, каждая из которых имеет две частичные микротрубочки, прикрепленные к ней. Каждая центриоль имеет длину приблизительно 400 нм и окружность около 200 нм. [56]

Центросома имеет решающее значение для митоза, поскольку большинство микротрубочек, участвующих в этом процессе, берут начало из центросомы. Минус-концы каждой микротрубочки начинаются в центросоме, в то время как плюс-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 своего клеточного цикла, однако, прямо перед митозом, центросома дублируется, и клетка содержит две центросомы. [58] Некоторые из микротрубочек, которые исходят из центросомы, растут прямо от сестринской центросомы. Эти микротрубочки называются астральными микротрубочками. С помощью этих астральных микротрубочек центросомы движутся друг от друга к противоположным сторонам клетки. Оказавшись там, могут начать формироваться другие типы микротрубочек, необходимые для митоза, включая интерполярные микротрубочки и К-волокна. [59]

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

Подклассы микротрубочек

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 ориентированы в клетке и митотическом веретене.

Астральные микротрубочки — это подкласс микротрубочек, которые существуют только во время и вокруг митоза. Они происходят из центросомы, но не взаимодействуют с хромосомами, кинетохорами или с микротрубочками, происходящими из другой центросомы. [61] Вместо этого их микротрубочки расходятся в направлении клеточной мембраны. Оказавшись там, они взаимодействуют со специфическими моторными белками, которые создают силу, которая тянет микротрубочки и, таким образом, 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 формироваться, однако его ориентация в клетке не всегда правильная, и поэтому митоз происходит не так эффективно. [62] Другая ключевая функция астральных микротрубочек — помощь в цитокинезе. Астральные микротрубочки взаимодействуют с двигательными белками на клеточной мембране, разделяя веретено и всю клетку после репликации хромосом.

Интерполярные/полярные микротрубочки — это класс микротрубочек, которые также расходятся от центросомы во время митоза. Эти микротрубочки расходятся по направлению к митотическому веретену, в отличие от астральных микротрубочек. Интерполярные микротрубочки являются наиболее распространенным и динамичным подклассом микротрубочек во время митоза. Около 95 процентов микротрубочек в митотическом веретене можно охарактеризовать как интерполярные. Более того, период полураспада этих микротрубочек чрезвычайно короток и составляет менее одной минуты. [63] Интерполярные микротрубочки, которые не прикрепляются к кинетохорам, могут способствовать конгрегации хромосом посредством латерального взаимодействия с кинетохорами. [64]

K-волокна/кинетохорные микротрубочки являются третьим важным подклассом митотических микротрубочек. Эти микротрубочки образуют прямые связи с кинетохорами в митотическом веретене. Каждое K-волокно состоит из 20–40 параллельных микротрубочек, образуя прочную трубку, которая прикреплена 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 прикрепляются в середине митотического веретена K-волокнами. K-волокна имеют гораздо более длительный период полураспада, чем интерполярные микротрубочки, от 4 до 8 минут. [65] В конце митозов микротрубочки, образующие каждое K-волокно, начинают диссоциировать, тем самым укорачивая K-волокна. По мере укорачивания K-волокон парные хромосомы разрываются прямо перед цитокинезом. Ранее некоторые исследователи полагали, что волокна K образуются на своем минус-конце, исходя из центросомы, как и другие микротрубочки, однако новые исследования указали на другой механизм. В этом новом механизме волокна K изначально стабилизируются на своем плюс-конце кинетохорами и растут оттуда. Минус-конец этих волокон K в конечном итоге соединяется с существующей интерполярной микротрубочкой и в конечном итоге соединяется с центросомой таким образом. [66]

Микротрубочка ядерная в митотическом веретене

Большинство микротрубочек, которые образуют митотическое веретено, происходят из центросомы. Первоначально считалось, что все эти микротрубочки происходят из центросомы с помощью метода, называемого поиском и захватом, описанного более подробно в разделе выше, однако новые исследования показали, что существуют дополнительные способы зарождения микротрубочек во время митоза. Одним из наиболее важных из этих дополнительных способов зарождения микротрубочек является путь RAN-GTP. RAN-GTP ассоциируется с хроматином во время митоза, создавая градиент, который позволяет локально зарождать микротрубочки вблизи хромосом. Кроме того, второй путь, известный как комплекс аугмина/HAUS (некоторые организмы используют более изученный комплекс аугмина, в то время как другие, такие как люди, используют аналогичный комплекс, называемый HAUS), действует как дополнительный способ зарождения микротрубочек в митотическом веретене. [66]

Функции

Миграция клеток

Плюс-концы микротрубочек часто локализуются в определенных структурах. В поляризованных интерфазных клетках микротрубочки непропорционально ориентированы от MTOC к месту полярности, такому как передний край мигрирующих фибробластов . Считается, что эта конфигурация помогает доставлять везикулы, связанные с микротрубочками, 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 фокальной адгезионной разборки, которая необходима для миграции. [70] Было обнаружено, что микротрубочки действуют как «распорки», которые противодействуют сократительным силам, необходимым для ретракции заднего края во время движения клеток. Когда микротрубочки на заднем крае клетки динамичны, они способны ремоделироваться, чтобы обеспечить ретракцию. Когда динамика подавлена, микротрубочки не могут ремоделироваться и, следовательно, противодействовать сократительным силам. [47] Морфология клеток с подавленной динамикой микротрубочек указывает на то, что клетки могут вытягивать передний край (поляризованный в направлении движения), но испытывают трудности с втягиванием своего заднего края. [71] С другой стороны, высокие концентрации лекарств или мутации микротрубочек, которые деполимеризуют микротрубочки, могут восстановить миграцию клеток, но при этом теряется направленность. Можно сделать вывод, что микротрубочки действуют как для ограничения движения клеток, так и для установления направленности.

Реснички и жгутики

Микротрубочки играют важную структурную роль в эукариотических ресничках и жгутиках . 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 реснички или жгутика, позволяет органелле изгибаться и генерировать силу для плавания, перемещения внеклеточного материала и других функций. Прокариоты обладают тубулиновыми белками, включая FtsZ . Однако прокариотические жгутики полностью отличаются по структуре от эукариотических жгутиков и не содержат структур на основе микротрубочек.

Разработка

Цитоскелет, образованный микротрубочками, необходим для морфогенетического процесса развития организма . Например, сеть поляризованных микротрубочек необходима внутри ооцита Drosophila melanogaster во время его эмбриогенеза для установления оси яйца. Сигналы, посылаемые между фолликулярными клетками и ооцитом (такие как факторы, подобные эпидермальному фактору роста ), вызывают реорганизацию микротрубочек таким образом, что их (-) концы располагаются в нижней части ооцита, поляризуя структуру и приводя к появлению передне-задней оси. [72] Это участие в архитектуре тела также наблюдается у млекопитающих . [73]

Еще одной областью, где микротрубочки играют важную роль, является развитие нервной системы у высших позвоночных , где динамика тубулина и связанных с ним белков (например, белков, связанных с микротрубочками) тонко контролируется в процессе развития нервной системы . [74]

Регуляция генов

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 сигнала , участвующие в этой коммуникации, мало изучены. Однако была описана связь между деполимеризацией микротрубочек, опосредованной лекарственными средствами, и специфической экспрессией факторов транскрипции , что предоставило 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, эта связь существует для фактора роста соединительной ткани . [76]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Digital Downloads". PurSolutions . Архивировано из оригинала 2022-09-29 . Получено 2020-02-20 .
  2. ^ Ledbetter MC, Porter KR (1963). «Микротрубочка» в тонкой структуре растительной клетки». 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 у нематоды Caenorhabditis elegans». Журнал клеточной биологии . 82 (1): 278–89. doi : 10.1083/jcb.82.1.278. PMC 2110421. PMID  479300. 
  4. ^ Diwan JJ (2006). "Микротрубочки". Политехнический институт Ренсселера . Архивировано из оригинала 2014-02-06 . Получено 2014-02-24 .
  5. ^ Vale RD (февраль 2003 г.). «Набор инструментов молекулярного мотора для внутриклеточного транспорта». Cell . 112 (4): 467–80. doi : 10.1016/S0092-8674(03)00111-9 . PMID  12600311. S2CID  15100327.
  6. ^ Howard J, Hyman AA (февраль 2007 г.). «Микротрубочковые полимеразы и деполимеразы». Current Opinion in Cell Biology . 19 (1): 31–5. doi :10.1016/j.ceb.2006.12.009. PMID  17184986.
  7. ^ Jiang S, Narita A, Popp D, Ghoshdastider U, Lee LJ, Srinivasan R, Balasubramanian MK, Oda T, Koh F, Larsson M, Robinson RC (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 растительной клетки: от астрономии к зоологии. Архивировано 21 февраля 2024 г. в Wayback Machine . Амстердам: Elsevier/Academic Press, стр. 165.
  9. ^ Cooper GM (2000). «Микротрубочковые моторы и движения». Клетка: молекулярный подход. 2-е издание . Архивировано из оригинала 2021-12-03 . Получено 2019-03-12 .
  10. ^ Капур В., Хирст В.Г., Хентшель К., Прейбиш С., Ребер С. (март 2019 г.). «MTrack: Автоматическое обнаружение, отслеживание и анализ динамических микротрубочек». Scientific Reports . 9 (1): 3794. Bibcode :2019NatSR...9.3794K. doi : 10.1038/s41598-018-37767-1 . PMC 6405942 . PMID  30846705. 
  11. ^ Löwe J, Li H, Downing KH, Nogales E (ноябрь 2001 г.). «Уточненная структура альфа-бета-тубулина с разрешением 3,5 А». Journal of Molecular Biology . 313 (5): 1045–57. doi :10.1006/jmbi.2001.5077. PMID  11700061. Архивировано из оригинала 22.01.2021 . Получено 09.09.2019 .
  12. ^ abc Weisenberg RC (сентябрь 1972 г.). «Формирование микротрубочек in vitro в растворах, содержащих низкие концентрации кальция». Science . 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». Annual Review of Cell and Developmental Biology . 13 : 83–117. doi :10.1146/annurev.cellbio.13.1.83. PMID  9442869.
  14. ^ Десаи, А.; Митчисон, Т.Дж. (1997). «Динамика полимеризации микротрубочек». Annual Review of Cell and Developmental Biology . 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 полимеров тубулина». 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: количество протофиламентов варьируется в пределах отдельных микротрубочек». Journal of Cell Biology . 117 (5): 1031–40. doi :10.1083/jcb.117.5.1031. PMC 2289483 . PMID  1577866. 
  17. ^ Walker RA, O'Brien ET, Pryer NK, Soboeiro MF, Voter WA, Erickson HP, Salmon ED (октябрь 1988 г.). «Динамическая нестабильность отдельных микротрубочек, проанализированная с помощью видеосветовой микроскопии: константы скорости и частоты переходов». The Journal of Cell Biology . 107 (4): 1437–48. CiteSeerX 10.1.1.525.507 . doi :10.1083/jcb.107.4.1437. PMC 2115242 . PMID  3170635.  
  18. ^ Sui H, Downing KH (август 2010). «Структурная основа взаимодействия межпротофиламентов и латеральная деформация микротрубочек». Structure . 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 нитей у фораминифер». Scientific Reports . 6 : 31723. Bibcode :2016NatSR...631723B. doi :10.1038/srep31723. PMC 4990898 . PMID  27539392. 
  20. ^ Ногалес Э. (2000). «Структурное понимание функции микротрубочек». Annual Review of Biochemistry . 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: доказательства 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 пятипротофиламентный гомолог эукариотического цитоскелета». PLOS Biology . 9 (12): e1001213. doi : 10.1371/journal.pbio.1001213 . PMC 3232192. PMID  22162949 . 
  23. ^ "Медицинское определение нейротрубочек". www.merriam-webster.com . Архивировано из оригинала 2018-09-27 . Получено 2018-09-26 .
  24. ^ Zhao B, Meka DP, Scharrenberg R, König T, Schwanke B, Kobler O, Windhorst S, Kreutz MR, Mikhaylova M, Calderon de Anda F (август 2017 г.). "Микротрубочки модулируют динамику F-актина во время нейрональной поляризации". Scientific Reports . 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». Journal of Cell Science . 119 (Pt 20): 4155–63. doi : 10.1242/jcs.03227 . PMID  17038542.
  26. ^ Десаи А., Митчисон Т.Дж. (1997). «Динамика полимеризации микротрубочек». Annual Review of Cell and Developmental Biology . 13 : 83–117. doi :10.1146/annurev.cellbio.13.1.83. PMID  9442869.
  27. ^ Виноградова Т, Миллер ПМ, Каверина И (июль 2009). "Асимметрия сети микротрубочек в подвижных клетках: роль массива, полученного из аппарата Гольджи". Cell Cycle . 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 аугмина играет решающую роль в образовании микротрубочек веретена для митотического прогресса 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. ^ Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2002). «Самосборка и динамическая структура филаментов цитоскелета». Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. Архивировано из оригинала 2018-06-05 . Получено 2017-09-05 .
  30. ^ Карп Г. (2005). Клеточная и молекулярная биология: концепции и эксперименты. США: John Wiley & Sons. стр. 355. ISBN 978-0-471-46580-5.
  31. ^ Weisenberg RC, Deery WJ, Dickinson PJ (сентябрь 1976 г.). «Взаимодействие тубулина и нуклеотидов во время полимеризации и деполимеризации микротрубочек». Биохимия . 15 (19): 4248–54. doi :10.1021/bi00664a018. PMID  963034.
  32. ^ Mitchison T, Kirschner M (1984). "Динамическая нестабильность роста микротрубочек". Nature . 312 (5991): 237–42. Bibcode :1984Natur.312..237M. doi :10.1038/312237a0. PMID  6504138. S2CID  30079133.
  33. ^ Киршнер М., Митчисон Т. (май 1986 г.). «За пределами самосборки: от микротрубочек к морфогенезу». Cell . 45 (3): 329–42. doi :10.1016/0092-8674(86)90318-1. PMID  3516413. S2CID  36994346.
  34. ^ Cheeseman IM, Desai A (январь 2008). «Молекулярная архитектура интерфейса кинетохора-микротрубочка». Nature Reviews. Molecular Cell Biology . 9 (1): 33–46. doi :10.1038/nrm2310. PMID  18097444. S2CID  34121605.
  35. ^ ab Infante AS, Stein MS, Zhai Y, Бориси GG, Гундерсен GG (ноябрь 2000 г.). «Детирозинированные (Glu) микротрубочки стабилизируются чувствительным к АТФ плюс-концу колпачком». Journal of Cell Science . 113 (22): 3907–19. doi :10.1242/jcs.113.22.3907. PMID  11058078. Архивировано из оригинала 21.02.2024 . Получено 23.06.2014 .
  36. ^ Palazzo AF, Cook TA, Alberts AS, Gundersen GG (август 2001 г.). «mDia опосредует Rho-регулируемое формирование и ориентацию стабильных микротрубочек». Nature Cell Biology . 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 для стабилизации микротрубочек ниже по течению от Rho и способствуют миграции клеток». Nature Cell Biology . 6 (9): 820–30. doi :10.1038/ncb1160. PMID  15311282. S2CID  29214110.
  38. ^ ab Janke C, Bulinski JC (ноябрь 2011 г.). «Посттрансляционная регуляция цитоскелета микротрубочек: механизмы и функции». Nature Reviews. Molecular Cell Biology . 12 (12): 773–86. doi :10.1038/nrm3227. PMID  22086369. S2CID  5969290.
  39. ^ abc Garnham CP, Roll-Mecak A (июль 2012 г.). «Химическая сложность клеточных микротрубочек: ферменты посттрансляционной модификации тубулина и их роль в настройке функций микротрубочек». Cytoskeleton . 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 г.). «Характеристика основного варианта тубулина мозга, который не может быть тирозинирован». 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-тубулинацетилтрансферазой у мышей". Nature Communications . 4 : 1962. Bibcode : 2013NatCo...4.1962K. doi : 10.1038/ncomms2962 . PMID  23748901.
  43. ^ Hubbert C, Guardiola A, Shao R, Kawaguchi Y, Ito A, Nixon A, Yoshida M, Wang XF, Yao TP (май 2002 г.). "HDAC6 — это деацетилаза, связанная с микротрубочками". Nature . 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; Соареш, Хелена (2023). «Посттрансляционные модификации тубулина: неуловимая роль ацетилирования». Биология . 12 (4): 561. doi : 10.3390/biology12040561 . ISSN  2079-7737. ПМЦ 10136095 . ПМИД  37106761. 
  45. ^ Audebert S, Desbruyères E, Gruszczynski C, Koulakoff A, Gros F, Denoulet P, Eddé B (июнь 1993 г.). «Обратимое полиглутамилирование альфа- и бета-тубулина и динамика микротрубочек в нейронах мозга мышей». Молекулярная биология клетки . 4 (6): 615–26. doi :10.1091/mbc.4.6.615. PMC 300968. PMID  8104053 . 
  46. ^ Ganguly A, Yang H, Cabral F (ноябрь 2010 г.). «Паклитаксел-зависимые клеточные линии обнаруживают новую лекарственную активность». Molecular Cancer Therapeutics . 9 (11): 2914–23. doi :10.1158/1535-7163.MCT-10-0552. PMC 2978777 . PMID  20978163. 
  47. ^ ab Yang H, Ganguly A, Cabral F (октябрь 2010 г.). «Ингибирование миграции клеток и деления клеток коррелирует с различными эффектами препаратов, ингибирующих микротрубочки». Журнал биологической химии . 285 (42): 32242–50. doi : 10.1074/jbc.M110.160820 . PMC 2952225. PMID  20696757. 
  48. ^ Альтонси, Мохаммед; Гангули, Анутош; Амрейн, Маттиас; Сурманович, Филипп; Ли, Шу; Лаузон, Жиль (март 2020 г.). «Бета-3-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 . PMC 7084453. PMID  32121295 . 
  49. ^ Гангули, Анутош; Янг, Хейлинг; 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. ^ 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. doi :10.1242/jcs.5.2.433. PMID  5362335.
  51. ^ Mandelkow E, Mandelkow EM (февраль 1995). «Микротрубочки и белки, ассоциированные с микротрубочками». Current Opinion in Cell Biology . 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». Neuron . 10 (6): 1089–99. doi :10.1016/0896-6273(93)90057-X. PMID  8318230. S2CID  23180847.
  53. ^ "The Human Protein Atlas". www.proteinatlas.org . Архивировано из оригинала 2017-05-01 . Получено 2017-04-27 .
  54. ^ Хирокава, Н (1994). «Нейрональный цитоскелет: роли в нейрональном морфогенезе 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. ^ Хирокава Н., Нода И., Танака И., Нива С. (октябрь 2009 г.). «Моторные белки суперсемейства кинезинов и внутриклеточный транспорт». Nature Reviews. Молекулярная клеточная биология . 10 (10): 682–96. doi :10.1038/nrm2774. PMID  19773780. S2CID  18129292.
  56. ^ Маршалл У. Ф., Розенбаум Дж. Л. (март 1999 г.). «Клеточное деление: возрождение центриоли». Current Biology . 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). «Центросомно-микротрубочковое зарождение». Journal of Cell Science . 110 (Pt 3): 295–300. doi :10.1242/jcs.110.3.295. PMID  9057082.
  58. ^ Hinchcliffe EH, Sluder G (май 2001 г.). ««Для танго нужны двое»: понимание того, как дупликация центросомы регулируется на протяжении клеточного цикла». Genes & Development . 15 (10): 1167–81. doi : 10.1101/gad.894001 . PMID  11358861.
  59. ^ Forth S, Kapoor TM (июнь 2017 г.). «Механика сетей микротрубочек при делении клеток». Журнал клеточной биологии . 216 (6): 1525–1531. doi :10.1083/jcb.201612064. PMC 5461028. PMID  28490474 . 
  60. ^ Ходжаков, А., Коул, Р. В., Окли, Б. Р. и Ридер, К. Л. (2000). «Центросомонезависимое формирование митотического веретена у позвоночных». Curr. Biol. 10, 59–67. doi:10.1016/S0960-9822(99)00276-6.
  61. ^ Rosenblatt J (март 2005 г.). «Сборка веретена: астры расходятся». Nature Cell Biology . 7 (3): 219–22. doi :10.1038/ncb0305-219. PMID  15738974. S2CID  8082479.
  62. ^ Knoblich JA (декабрь 2010 г.). «Асимметричное деление клеток: последние разработки и их значение для биологии опухолей». Nature Reviews. Молекулярная клеточная биология . 11 (12): 849–60. doi :10.1038/nrm3010. PMC 3941022. PMID  21102610 . 
  63. ^ Zhai Y, Kronebusch PJ, Бориси GG (ноябрь 1995 г.). «Динамика микротрубочек кинетохора и переход метафаза-анафаза». 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.). «Конгрессия хромосом при отсутствии кинетохорных волокон». Nature Cell Biology . 11 (7): 832–8. doi :10.1038/ncb1890. PMC 2895821 . PMID  19525938. 
  65. ^ Бахум СФ, Томпсон СЛ, Мэннинг А.Л., Комптон ДА (январь 2009). «Стабильность генома обеспечивается временным контролем динамики кинетохоры-микротрубочки». Nature Cell Biology . 11 (1): 27–35. doi :10.1038/ncb1809. PMC 2614462 . PMID  19060894. 
  66. ^ ab Meunier S, Vernos I (июнь 2012 г.). «Сборка микротрубочек во время митоза — от отдельных источников к отдельным функциям?». Journal of Cell Science . 125 (Pt 12): 2805–14. doi : 10.1242/jcs.092429 . PMID  22736044.
  67. ^ Михайлов А., Гундерсен Г.Г. (1998). «Связь между динамикой микротрубочек и образованием ламеллиподий, 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. PMID  9858157.
  68. ^ Ren XD, Kiosses WB, Schwartz MA (февраль 1999). «Регулирование малого GTP-связывающего белка Rho клеточной адгезией и цитоскелетом». The EMBO Journal . 18 (3): 578–85. doi :10.1093/emboj/18.3.578. PMC 1171150. PMID  9927417 . 
  69. ^ Waterman-Storer CM, Worthylake RA, Liu BP, Burridge K, Salmon ED (май 1999). «Рост микротрубочек активирует Rac1 для стимулирования ламеллиподиального выпячивания в фибробластах». Nature Cell Biology . 1 (1): 45–50. doi :10.1038/9018. PMID  10559863. S2CID  26321103.
  70. ^ Ezratty EJ, Partridge MA, Gundersen GG (июнь 2005 г.). «Разборка фокальной адгезии, вызванная микротрубочками, опосредуется динамином и киназой фокальной адгезии». Nature Cell Biology . 7 (6): 581–90. doi :10.1038/ncb1262. PMID  15895076. S2CID  37153935.
  71. ^ Гангули А., Янг 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). «Поляризация передне-задней и дорсально-вентральной осей во время оогенеза дрозофилы». Current Opinion in Genetics & Development . 9 (4): 396–404. doi :10.1016/S0959-437X(99)80060-4. PMID  10449356.
  73. ^ Beddington RS, Robertson EJ (январь 1999). «Развитие оси и ранняя асимметрия у млекопитающих». Cell . 96 (2): 195–209. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80560-7 . PMID  9988215. S2CID  16264083.
  74. ^ Tucker RP (1990). «Роль белков, ассоциированных с микротрубочками, в морфогенезе мозга: обзор». Исследования мозга. Обзоры исследований мозга . 15 (2): 101–20. doi :10.1016/0165-0173(90)90013-E. PMID  2282447. S2CID  12641708.
  75. ^ Rosette C, Karin M (март 1995). «Цитоскелетный контроль 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 изменений цитоскелета». Журнал биологической химии . 278 (45): 44305–11. doi : 10.1074/jbc.M309140200 . PMID  12951326.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Микротрубочки» .