Katastrofin - Catastrophin

Katastrofin (Protein související s katastrofou) je termín používaný k popisu bílkoviny které jsou spojeny s demontáží mikrotubuly. Katastrofiny ovlivňují zkrácení mikrotubulů, což je proces známý jako mikrotubuly katastrofa.[1]

Přehled dynamiky mikrotubulů

Mikrotubuly jsou polymery tubulin podjednotky uspořádané ve válcových trubkách. Podjednotka je tvořena alfa a beta tubulinem. GTP váže se na alfa tubulin nevratně. Beta tubulin váže GTP a hydrolyzuje na HDP. Je to GDP navázaný na beta-tubulin, který reguluje růst nebo rozložení mikrotubulů.[2] Tento HDP však může být vytlačen pomocí GTP. Beta-tubulin navázaný na GTP je popsán jako mající GTP-cap, který umožňuje stabilní růst.[3]

Mikrotubuly existují buď ve stabilním nebo nestabilním stavu. Nestabilní forma mikrotubulu se často nachází v buňkách, které procházejí rychlými změnami, jako je mitóza.[1] Nestabilní forma existuje ve stavu dynamické nestability, kde vlákna rostou a zmenšují se zdánlivě náhodně. Mechanistické chápání toho, co způsobuje zmenšení mikrotubulů, se stále vyvíjí.[4]

Model katastrofy

Jeden model navrhuje tuto ztrátu Čepice GTP způsobí zmenšení protofilamentů obsahujících HDP. Na základě tohoto modelu GTP-cap se katastrofa stane náhodně. Model navrhuje, aby zvýšení růstu mikrotubulů korelovalo se snížením frekvence náhodných katastrof nebo naopak. Objev proteiny spojené s mikrotubuly které mění rychlost katastrofy, aniž by ovlivnily rychlost růstu mikrotubulů, zpochybňují tento model stochastického růstu a smršťování.[5]

Katastrofiny, které zvyšují katastrofu

Onkoprotein 18 /Stathmin Bylo prokázáno, že zvyšuje frekvenci katastrof.[5]

Protein XKCM1 související s kinesinem stimuluje katastrofy Xenopus mikrotubuly.[1]

The Kinesin -Příbuzný Protein 13 MCAK zvyšuje frekvenci katastrof bez ovlivnění podpory růstu mikrotubulů.[6]

Katastrofiny, které inhibují katastrofu

Doublecortin (DCX) vykazuje schopnost inhibovat katastrofu bez ovlivnění rychlosti růstu mikrotubulů[5]

Xenopus Microtubule Protein 215 (XMAP215 ) se podílí na potlačení katastrofy.[1]

Mechanismy katastrofinů

Některé katastrofy ovlivňují katastrofu vazbou na konce mikrotubulů a podporou disociace tubulin dimery.[7]

Pro zohlednění in vitro a in vivo pozorování jsou vyvíjeny různé matematické modely vývoje mikrotubulů.[5] Mezitím existují nové in vitro modely dynamiky polymerace mikrotubulů, kterých se účastní katastrofy, které jsou testovány na emulaci chování mikrotubulů in vivo.[8]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (01.01.2002). "Mitóza". Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  2. ^ Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zipursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnell, James (01.01.2000). "Struktury mikrotubulů". Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  3. ^ Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (01.01.2002). „Samosestavování a dynamická struktura cytoskeletálních vláken“. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  4. ^ Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zipursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnell, James (01.01.2000). „Dynamika mikrotubulů a související proteiny“. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  5. ^ A b C d Bowne-Anderson, Hugo; Hibbel, Anneke; Howard, Jonathon (01.12.2015). „Regulace růstu a katastrofy mikrotubulů: sjednocující teorie a experiment“. Trendy v buněčné biologii. 25 (12): 769–779. doi:10.1016 / j.tcb.2015.08.009. ISSN  1879-3088. PMC  4783267. PMID  26616192.
  6. ^ Hunter, Andrew W .; Caplow, Michael; Coy, David L .; Hancock, William O .; Diez, Stefan; Wordeman, Linda; Howard, Jonathon (01.02.2003). „Protein MCAK související s kinesinem je mikrotubulová depolymeráza, která na konci mikrotubulů tvoří komplex hydrolýzy ATP“. Molekulární buňka. 11 (2): 445–457. doi:10.1016 / S1097-2765 (03) 00049-2. ISSN  1097-2765. PMC  6468321.
  7. ^ Helenius, Jonne; Brouhard, Gary; Kalaidzidis, Yannis; Diez, Stefan; Howard, Jonathon (04.05.2006). „Depolymerizující kinesin MCAK využívá mřížkovou difúzi k rychlému zacílení na konce mikrotubulů“. Příroda. 441 (7089): 115–119. Bibcode:2006 Natur.441..115H. CiteSeerX  10.1.1.392.1014. doi:10.1038 / nature04736. ISSN  0028-0836. PMID  16672973.
  8. ^ Moriwaki, Takashi; Goshima, Gohta (07.11.2016). „Pět faktorů může rekonstituovat všechny tři fáze dynamiky polymerace mikrotubulů“. J Cell Biol. 215 (3): 357–368. doi:10.1083 / jcb.201604118. ISSN  0021-9525. PMC  5100292. PMID  27799364.