微小管の不安定性

真核細胞では、細胞分裂中に微小管が有糸分裂紡錘体の主成分を形成し、染色体の分配に必要です。

微小管は非常に動的です。個々の微小管は、成長期と短縮期の間で成長、縮小し、急速に交互に変化します。微小管は、成長と収縮の間の予測不可能な変化である動的不安定性を示します。

成長から縮小への移行は大災害と呼ばれ、縮小から成長への移行はレスキューと呼ばれます。どの時点でも、微小管のグループは活発に組み立てられていますが、他の微小管は急速に分解されています。

微小管は、GTP結合チューブリンヘテロ二量体のエンドツーエンド重合により核を形成し、成長します。チューブリンヘテロ二量体は、アルファおよびベータサブユニットを含む。

β-チューブリンサブユニットは、加水分解型のGTPに結合しています。GTPからGDPへの加水分解は、微小管フレームワークを不安定にします。先端で構造が広がり、その効果が下に伝播し、微小管の解重合を引き起こします。

さまざまな調節タンパク質が微小管のダイナミクスを制御しています。いくつかの微小管関連タンパク質またはMAPは微小管の安定性を促進しますが、他のいくつかのタンパク質、つまり大災害因子は微小管を不安定にします。細胞は、制御タンパク質の活性を変化させ、細胞周期の位相に応じて微小管の動態を変化させます。

例えば、間期には、ほとんどの動物細胞は、単一の中心体から放射状に広がる長い微小管の細胞質配列を含んでいます。細胞が有糸分裂期に移行し、重複した中心体が反対の極に移動すると、微小管の不安定性が増大します。

微小管の不安定性は、有糸分裂微小管の密集した動的配列の形成を促進し、紡錘体の形成に寄与します。