活細(xì)胞絕對(duì)依賴微管形成細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)移動(dòng)的支架

細(xì)胞完全依賴微管蛋白，微管蛋白是一種形成中空管狀聚合物的蛋白質(zhì)，稱為微管，并形成細(xì)胞內(nèi)移動(dòng)物質(zhì)的支架?；谖⒐艿鞍椎奈⒐苤Ъ茉试S細(xì)胞移動(dòng)，保持物體在原位或移動(dòng)它們。當(dāng)細(xì)胞分裂時(shí)，微管纖維將染色體分離成新的細(xì)胞。微管蛋白聚合有缺陷的細(xì)胞死亡。

微管纖維是由較小的微管蛋白亞單位組成的中空桿，在桿的一端自發(fā)組裝，但它們?cè)诨罴?xì)胞擁擠的環(huán)境中是如何做到這一點(diǎn)的，一直是個(gè)謎?，F(xiàn)在，加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員已經(jīng)找到了將這些模塊放置到位的機(jī)制，如新動(dòng)畫所示。

“它將改變?nèi)藗儗?duì)微管聚合的看法，”加州大學(xué)戴維斯分校生物科學(xué)學(xué)院分子和細(xì)胞生物學(xué)副教授Jawdat Al-Bassam說(shuō)。描述這項(xiàng)工作的論文將于11月13日發(fā)表在《電子生活雜志》上。

這項(xiàng)工作描述了一組稱為TOG或腫瘤過(guò)表達(dá)基因的結(jié)構(gòu)域的快照，這些結(jié)構(gòu)域在驅(qū)動(dòng)微管蛋白聚合的過(guò)程中被捕獲。顧名思義，TOG在快速分裂的癌細(xì)胞中含量豐富。它們?cè)趶慕湍傅饺祟惖纳矬w中表現(xiàn)出相似的結(jié)構(gòu)。

項(xiàng)目科學(xué)家斯坦利尼西亞南坦姆(Stanley Nithianantham)、阿爾巴薩姆(Al-Bassam)和他們的同事在酵母中工作，展示了一種名為Alp14的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)具有四個(gè)TOG結(jié)構(gòu)域。通過(guò)將四個(gè)微管蛋白單元攜帶到微管的正確末端，微管蛋白聚合成微管，并整齊地卸載到微管中。確立目標(biāo)的正確命令。

Alp14代表一組保存完好的蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)對(duì)于從酵母到人類細(xì)胞的細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞分裂是必不可少的。它由一個(gè)用于組裝鏈接的靈活鏈接器、兩個(gè)TOG1和兩個(gè)TOG2域組成。添加四個(gè)微管蛋白單位(每個(gè)TOG域兩個(gè))，它們形成一個(gè)圈，TOG相互面對(duì)，微管蛋白在外面。

當(dāng)TOG/微管蛋白環(huán)到達(dá)微管的生長(zhǎng)端時(shí)，TOG1將其微管蛋白與生長(zhǎng)端連接，使環(huán)不穩(wěn)定地鋪開，并在末端依次放置四個(gè)微管蛋白。我選擇這個(gè)名字，是因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程就像在船上展開風(fēng)中的折疊帆。

“令人驚訝的是，這是一個(gè)有序和協(xié)調(diào)的過(guò)程，”巴薩姆說(shuō)。

隨著微管單元被添加到微管束中，它們將變直，從而促進(jìn)微管蛋白和TOG的進(jìn)一步解離。這個(gè)過(guò)程首次解釋了多重tog是如何加速微管蛋白組裝的。

研究人員正在研究Alp14突變蛋白的研究，該蛋白在這一過(guò)程中被設(shè)計(jì)為具有預(yù)測(cè)缺陷，從而利用活細(xì)胞內(nèi)外微管蛋白動(dòng)態(tài)組裝的成像方法來(lái)檢驗(yàn)這一建議的機(jī)制。研究人員計(jì)劃進(jìn)一步研究這一過(guò)程，包括使用低溫電子顯微鏡，使其能夠觀察自然狀態(tài)下的單個(gè)蛋白質(zhì)分子。

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