7.7
在真核细胞中,细胞分裂期间,微管构成有丝分裂纺锤体的主要成分,并参与染色体的分离。
微管具有极高的动态性。单个微管会不断生长、缩短,并在生长与缩短状态之间快速交替。微管表现出动态不稳定性,即在生长与缩短之间发生不可预测的转换。
从生长期转变为缩短期称为“ catastrophe ”,而从缩短期转变为生长期称为“ rescue ”。在任意时间点,一部分微管正在积极组装,而另一部分则正在快速解聚。
微管通过GTP结合的微管蛋白异源二聚体的首尾相连聚合而发生成核并生长。微管蛋白异源二聚体由α和β亚基组成。
β-微管蛋白亚基与一种可水解的GTP形式结合。GTP水解为GDP会导致微管结构不稳定。微管末端结构向外展开,该效应向下游传播,引起微管解聚。
多种调控蛋白控制微管的动态变化。一些微管相关蛋白(MAPs)可促进微管的稳定性,而另一些蛋白(即微管解聚因子)则使微管去稳定化。细胞通过改变这些调控蛋白的活性,以根据细胞周期的不同阶段来调节微管的动态行为。
例如,在间期期间,大多数动物细胞含有从单一中心体辐射出的细胞质微管阵列。当细胞进入有丝分裂期,复制的中心体移向细胞两极时,微管的不稳定性增加。
微管的不稳定性有助于形成密集且动态的有丝分裂微管阵列,从而促进纺锤体的形成。