4.10: Микротрубочки

В эукариотических клетках существует три типа цитоскелетных структур: микрофиламенты, промежуточные нити и микротрубоконы. С диаметром около 25 нм, микротрубоконы являются самыми толстыми из этих волокон. Микротрубочки выполняют различные функции, которые включают структуру и поддержку клеток, транспортировку органелл, подвижность клеток (движение) и разделение хромосом во время деления клеток.

Микротрубоконы – это полые трубки, стенки которых состоят из шаровых трубчатых белков тубулинов. Каждая молекула тубулина является гетенодимером, состоящим из подразделения альфа-тубулина и подразделения бета-тубулина. Димеры расположены в линейных рядах, называемых протофиламентами. Микротрубочка обычно состоит из 13 протофиламентов, расположенных бок о бок, обернутых вокруг полого ядра.

Из-за этого расположения, микротрубоконы полярны, а это означает, что они имеют разные цели. Плюс конец имеет открытый бета-тубулин, а минус конец имеет открытый альфа-тубулин. Микротрубоконы могут быстро собираться- расти в длину за счет полимеризации молекул тубулина и разбирать. Эти два конца ведут себя по-разному в этом отношении. Плюсом, как правило, быстро растущий конец или конец, где тубулин добавляется, и минус конец медленно растущий конец или конец, где тубулин теряется в зависимости от ситуации.

Этот процесс динамической нестабильности, где микротрубоконы быстро растут и сокращаются, имеет важное значение для таких функций, как ремоделирование цитоскелета во время деления клеток и расширение аксонов от растущих нейронов.

Микротрубоконы также могут быть стабильными, часто путем связывания с микротрубочками связанных белков, которые помогают клетке поддерживать свою форму. Другие белки, называемые моторными белками, могут взаимодействовать с микротрубочками для транспортировки органелл в определенном направлении. Например, многие нейротрансмиттеры упакованы в пузырьки в клеточном теле нейрона, а затем транспортируются вниз по аксону вдоль “следа” микротрубочек, доставляя пузырьки туда, где они необходимы. Наконец, микротрубочные батареи могут также выступать за пределами клетки, входящих в нить flagella и реснички, которые движутся, чтобы подтолкнуть клетки (например, сперма) вместе, или перемещать жидкость по их поверхностям, например, в легких.