Mikrotubuli-Instabilität

In eukaryotischen Zellen bilden Mikrotubuli während der Zellteilung die Hauptbestandteile der mitotischen Spindel und werden für die Chromosomensegregation benötigt.

Mikrotubuli sind extrem dynamisch. Einzelne Mikrotubuli wachsen, schrumpfen und wechseln schnell zwischen der Wachstums- und der Verkürzungsphase. Mikrotubuli weisen eine dynamische Instabilität auf, den unvorhersehbaren Wechsel zwischen Wachstum und Schrumpfung.

Die Verschiebung von Wachstum zu Schrumpfung wird als Katastrophe bezeichnet, und die Verschiebung von Schrumpfung zu Wachstum wird als Rettung bezeichnet. Zu jedem Zeitpunkt setzt sich eine Gruppe von Mikrotubuli aktiv zusammen, während andere sich schnell zerlegen.

Mikrotubuli keimieren und wachsen durch die End-to-End-Polymerisation von GTP-gebundenen Tubulin-Heterodimeren. Das Tubulin-Heterodimer besteht aus einer Alpha- und einer Beta-Untereinheit.

Die Beta-Tubulin-Untereinheit ist an eine hydrolysierbare Form von GTP gebunden. Die Hydrolyse von GTP zu GDP destabilisiert das Mikrotubuli-Gerüst. Die Struktur spreizt sich an der Spitze und der Effekt breitet sich nach unten aus, wodurch die Mikrotubuli depolymerisiert wird.

Eine Vielzahl von regulatorischen