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活细胞绝对依赖微管形成细胞内物质移动的支架

导读细胞完全依赖微管蛋白,微管蛋白是一种形成中空管状聚合物的蛋白质,称为微管,并形成细胞内移动物质的支架。基于微管蛋白的微管支架允许细

细胞完全依赖微管蛋白,微管蛋白是一种形成中空管状聚合物的蛋白质,称为微管,并形成细胞内移动物质的支架。基于微管蛋白的微管支架允许细胞移动,保持物体在原位或移动它们。当细胞分裂时,微管纤维将染色体分离成新的细胞。微管蛋白聚合有缺陷的细胞死亡。

微管纤维是由较小的微管蛋白亚单位组成的中空杆,在杆的一端自发组装,但它们在活细胞拥挤的环境中是如何做到这一点的,一直是个谜。现在,加州大学戴维斯分校的研究人员已经找到了将这些模块放置到位的机制,如新动画所示。

“它将改变人们对微管聚合的看法,”加州大学戴维斯分校生物科学学院分子和细胞生物学副教授Jawdat Al-Bassam说。描述这项工作的论文将于11月13日发表在《电子生活杂志》上。

这项工作描述了一组称为TOG或肿瘤过表达基因的结构域的快照,这些结构域在驱动微管蛋白聚合的过程中被捕获。顾名思义,TOG在快速分裂的癌细胞中含量丰富。它们在从酵母到人类的生物体中表现出相似的结构。

项目科学家斯坦利尼西亚南坦姆(Stanley Nithianantham)、阿尔巴萨姆(Al-Bassam)和他们的同事在酵母中工作,展示了一种名为Alp14的蛋白质,该蛋白质具有四个TOG结构域。通过将四个微管蛋白单元携带到微管的正确末端,微管蛋白聚合成微管,并整齐地卸载到微管中。确立目标的正确命令。

Alp14代表一组保存完好的蛋白质。这些蛋白质对于从酵母到人类细胞的细胞稳态和细胞分裂是必不可少的。它由一个用于组装链接的灵活链接器、两个TOG1和两个TOG2域组成。添加四个微管蛋白单位(每个TOG域两个),它们形成一个圈,TOG相互面对,微管蛋白在外面。

当TOG/微管蛋白环到达微管的生长端时,TOG1将其微管蛋白与生长端连接,使环不稳定地铺开,并在末端依次放置四个微管蛋白。我选择这个名字,是因为这个过程就像在船上展开风中的折叠帆。

“令人惊讶的是,这是一个有序和协调的过程,”巴萨姆说。

随着微管单元被添加到微管束中,它们将变直,从而促进微管蛋白和TOG的进一步解离。这个过程首次解释了多重tog是如何加速微管蛋白组装的。

研究人员正在研究Alp14突变蛋白的研究,该蛋白在这一过程中被设计为具有预测缺陷,从而利用活细胞内外微管蛋白动态组装的成像方法来检验这一建议的机制。研究人员计划进一步研究这一过程,包括使用低温电子显微镜,使其能够观察自然状态下的单个蛋白质分子。

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