mikrotubulusów

Mikrotubulusy to cylindryczne struktury cytoszkieletu eukariotycznego, zbudowane z heterodimerów tubuliny alfa i beta. Zwykle tworzą 13 protofilamentów, które razem tworzą pustą rurę o średnicy około 25 nanometrów. Mikrotubulusy wykazują biegunowość: plus koniec zwykle jest dynamicznie rosnący, minus koniec najczęściej związany z centrosomem.

Dynamic instability i nucleacja to kluczowe cechy mikrotubulusów. Plus koniec wykazuje wysoką dynamikę wzrostu i skracania. Wbudowanie tubuliny z GTP stabilizuje mikrotubulus, podczas gdy hydroliza GTP do GDP sprzyja depolimeryzacji. Nucleacja zaczyna się w centrosomie dzięki gamma-tubulinowemu kompleksowi pierścieniowemu gamma-TuRC, który inicjuje powstawanie nowych filamentów.

Funkcje mikrotubulusów obejmują utrzymanie kształtu komórki, organizację cytoarchitektury oraz transport wewnątrzkomórkowy. Systemy transportowe operują dzięki motorom białkowym: kinesinom, które przemieszczają ładunki w kierunku plus końca, i dyneinie, która porusza się w kierunku minus końca. W mitozie mikrotubulusy tworzą wrzeciono kariotyczne, a różne populacje mikrotubulusów (kinetochorowe, astralne, interpolacyjne) współpracują w segregacji chromosomów. Mikrotubulusy występują także w rzęskach i wiciach, gdzie uczestniczą w generowaniu ruchu.

Regulacja obejmuje MAPs (np. tau, MAP2) stabilizujące mikrotubulusy oraz białka regulacyjne takie jak stathmin i XMAP215, które kontrolują tempo polymerizacji. Modyfikacje potranslacyjne, takie jak acetylacja, detyrylacja i polyglutylacja, wpływają na stabilność i interakcje z innymi białkami.

Znaczenie kliniczne ma profil terapeutyczny: mikro­tubulusy są celem leków przeciwnowotworowych—paklitaksel i inne taxany stabilizują mikrotubulusy, hamując podział komórkowy, natomiast vinca alkaloids destabilizują polymeryzację. Zaburzenia mikrotubulusów wiążą się także z niektórymi chorobami neurodegeneracyjnymi.