Instabilidade do Microtúbulo

Nas células eucarióticas, durante a divisão celular, os microtúbulos formam os principais componentes do fuso mitótico e são necessários para a segregação cromossômica.

Os microtúbulos são extremamente dinâmicos. Os microtúbulos individuais crescem, encolhem e alternam rapidamente entre as fases de crescimento e encurtamento. Os microtúbulos exibem instabilidade dinâmica, a mudança imprevisível entre crescimento e encolhimento.

A mudança do crescimento para o encolhimento é chamada de catástrofe e a mudança do encolhimento para o crescimento é chamada de resgate. A qualquer momento, um grupo de microtúbulos está se montando ativamente, enquanto outros estão se desmontando rapidamente.

Os microtúbulos nucleam e crescem pela polimerização de ponta a ponta de heterodímeros de tubulina ligados ao GTP. O heterodímero de tubulina compreende uma subunidade alfa e beta.

A subunidade beta-tubulina está ligada a uma forma hidrolisável de GTP. A hidrólise do GTP em GDP desestabiliza a estrutura dos microtúbulos. A estrutura se espalha na ponta e o efeito se propaga para baixo, causando a despolimerização do microtúbulo.

Uma variedade de proteínas reguladoras controla a dinâmica dos microtúbulos. Várias proteínas associadas a microtúbulos ou MAPs promovem a estabilidade dos microtúbulos, enquanto várias outras proteínas, os fatores de catástrofe, desestabilizam os microtúbulos. As células alteram a atividade das proteínas reguladoras para alterar a dinâmica dos microtúbulos dependendo da fase do ciclo celular.

Por exemplo, durante a interfase, a maioria das células animais contém uma matriz citoplasmática de microtúbulos longos irradiando de um único centrossoma. À medida que as células fazem a transição para a fase mitótica e os centrossomas duplicados se movem em direção aos pólos opostos, a instabilidade dos microtúbulos aumenta.

A instabilidade dos microtúbulos facilita a formação de uma matriz densa e dinâmica de microtúbulos mitóticos, contribuindo para a formação do fuso.