1月26日Cell封面分子马达和微管排列

2018年12月04日 来源:

1月26日《Cell》封面:分子马达和微管排列新发现

生物通报道:细胞依赖微管维持形状,进行运动和复制。如果微管结构不正确,细胞一些基本功能,比如细胞分裂和传输都会发生错误,有可能导致癌症和痴呆等疾病。宾州大学医学院研究人员最近发现微管利用有马达(molecular motors)和闸(brakes)作用的蛋白形成其正确结构。研究具体内容刊登于1月《Cell》杂志封面。

“截至目前,对微管的motors和brakes的研究都是分开进行的,”文章高级作者、细胞和发育生物学教授Phong T. Tran博士说,“此次研究给了我们更加完整的图象。”

微管维持细胞的形状,形成纺锤体(细胞分裂所需的重要结构),作为细胞内物质选择性运输的“高速公路”。motors沿这条高速公路运输代谢废物和神经递质。此篇文章中,研究人员在研究裂殖酵母的过程中发现,微管可以通过名为klp2p的motors的滑动和名为ase1p的微管相关蛋白(microtubule-associated protein ,MAP)的制动之间的平衡实现首尾相连的稳定排列方式。特别值得关注的是,研究人员发现先形成的“母”微管("mother" microtubule,生物通编者译)发挥平台的作用,在其上形成新的“子”微管("daughter" microtubule)。“子”微管沿“母”微管生长和运动,当“子”微管生长超过母微管时分成两个微管,通过MAP ase1p相连。

Tran 将“子”微管比作运行在“母”微管上的列车,motors是列车的动力源,问题是货物——brakes比较持久,使列车减速。当列车到达轨道尽头时,仍旧与“母”微管的一端相连,此时它停止运动,定义重叠区域。Tran等发现,细胞可以通过调节motors的滑动和brakes的减速之间的平衡,使被定义长度的微管结构变得稳定。

如果motors或者brakes使微管为基础的细胞结构组装方式出错,细胞分裂和运输等基础功能会发生障碍,导致癌症和痴呆等疾病。Tran说,这是首次将MAPs和motors联合起来研究,有助于其他微管研究人员重新思考研究细胞的方法。

研究受到美国国家健康研究所资助。(生物通 小粥)

Article

Cell, Vol 128, , 26 January 2007

Crosslinkers and Motors Organize Dynamic Microtubules to Form Stable Bipolar Arrays in Fission Yeast

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