Новые данные о жизни микротрубочек

В организме человека каждую секунду происходит около 25 миллионов делений клеток. Этот процесс обеспечивают филаменты микротрубочек, которые постоянно растут и укорачиваются. Новое исследование показывает, как так называемые моторные белки в цитозоле могут контролировать их динамику.

Цитоскелет играет центральную роль в процессе деления клетки. Он в значительной степени состоит из белковых филаментов — микротрубочек, которые также помогают определять размер, форму и подвижность клетки. В новом исследовании биофизик Эрвин Фрей и его коллеги Анна Мельбингер и Луис Риз из Мюнхенского университета имени Людвига-Максимилиана с помощью теоретической модели показали, как клетки контролируют сборку и разборку микротрубочек. Динамика этого процесса влияет на то, как клетки делятся и как поддерживают цитоскелет. В частности, он отвечает за регуляцию размера и формы митотического веретена.

Теоретическое моделирование показало, что регуляция длины микротрубочки зависит от длины самого филамента: чем он длиннее, тем больше моторных белков может присоединиться к нему. Все они движутся к «плюс-концу» микротрубочки и имеют тенденцию скапливаться там. По прибытии на плюс-конец они укорачивают филамент. Параллельно новые строительные блоки микротрубочек связываются с тем же «плюс-концом» за счёт спонтанной полимеризации из окружающего цитозоля, и филамент растёт.

Было продемонстрировано, что такое взаимодействие между ростом и зависящим от длины укорочением действительно приводит к поддержанию точно регулируемой длины микротрубочки. Такой тип регуляции длины может быть необходим для многих внутриклеточных задач, которые зависят от микротрубочек определённой длины.