Нестабильность микротрубочек

В эукариотических клетках при делении микротрубочки образуют основные компоненты митотического веретена и необходимы для сегрегации хромосом.

Микротрубочки чрезвычайно динамичны. Отдельные микротрубочки растут, сжимаются и быстро чередуются между фазами роста и укорочения. Микротрубочки демонстрируют динамическую нестабильность, непредсказуемое изменение между ростом и уменьшением.

Переход от роста к упадку называется катастрофой, а переход от усадки к росту – спасением. В любой момент времени группа микротрубочек активно собирается, в то время как другие быстро разбираются.

Микротрубочки зарождаются и растут путем сквозной полимеризации гетеродимеров тубулина, связанных с ГТФ. Гетеродимер тубулина содержит альфа- и бета-субъединицу.

Субъединица бета-тубулина связана с гидролизуемой формой ГТФ. Гидролиз ГТФ до ВВП дестабилизирует каркас микротрубочек. Структура раздвигается на кончике, и эффект распространяется вниз, вызывая деполимеризацию микротрубочки.

Различные регуляторные белки контролируют динамику микротрубочек. Несколько белков, ассоциированных с микротрубочками, или MAP, способствуют стабильности микротрубочек, в то время как некоторые другие белки, являющиеся факторами катастрофы, дестабилизируют микротрубочки. Клетки изменяют активность регуляторных белков, чтобы изменить динамику микротрубочек в зависимости от фазы клеточного цикла.

Например, во время интерфазы большинство клеток животных содержат цитоплазматический массив длинных микротрубочек, расходящихся от одной центросомы. По мере того, как клетки переходят в митотическую фазу и дуплицированные центросомы движутся к противоположным полюсам, нестабильность микротрубочек увеличивается.

Нестабильность микротрубочек способствует образованию плотного, динамичного массива митотических микротрубочек, способствующих формированию веретена.