Aufbau komplexer Mikrotubuli-Strukturen

Mikrotubuli gruppieren sich mit Hilfe von spezifischen Motorproteinen und Mikrotubuli-assoziierten Proteinen (MAPs) zu komplexen Anordnungen.

Diese Strukturen sind für verschiedene zelluläre Funktionen wie die Kommunikation neuronaler Signale, die Bildung mitotischer Spindeln und die Chromosomensegregation unerlässlich.

Integrierte Mikrotubuli-Netzwerke leiten neuronale Signale, die von Dendriten – dem kurzen, verzweigten Ende eines Neurons – empfangen werden, an Axone weiter – das lange, schlanke Ende, an dem Signale an benachbarte Zellen übertragen werden können.

Die Mikrotubuli-Architektur in Axonen und Dendriten unterscheidet sich in Polarität, Organisation und MAPs. Sie durchlaufen auch spezifische posttranslationale Modifikationen, die Struktur und Funktion weiter regulieren.

Axonale Mikrotubuli durchlaufen Modifikationen wie Acetylierung, Polyaminierung und langkettige Glutamylierung, während dendritische Mikrotubuli tyrosiniert, acetyliert und kurzkettig glutamyliert sind.

Die Axone haben gleichmäßig angeordnete Mikrotubuli mit dem Plus-Ende in Richtung seines Endes, aber Mikrotubuli-Anordnungen mit gemischter Polarität finden sich in Dendriten.

Der Zusammenbau dieser komplexen Strukturen ist ein mehrstufiger Prozess mit einer Vielzahl von Proteinen.