Wzajemne zależności składników cytoszkieletu
Komórki utrzymują strukturę i morfologię dzięki cytoszkieletowi, dynamicznemu rusztowaniu, które składa się z mikrotubul i filamentów aktynowych. Ponadto struktury te zarządzają migracją, przyleganiem i podziałami komórek. Uzyskano niedawno dowody, że mikrotubule i filamenty aktynowe współpracują czynnościowo podczas wielu z tych procesów poprzez działanie specyficznych molekuł łącznikowych Celem finansowanego przez UE projektu CYTOSKELETONCOUPLING (Active actin-microtubule crosstalk in reconstituted systems) było uzyskanie szczegółowych informacji na temat oddziaływania molekuł łącznikowych na wspólną organizację aktynowo-mikrotubulową. W tym celu naukowcy stworzyli modelowy układ in vitro, w którym mikrotubule wyrastały z centromerów na szkiełkach nakrywkowych, w obrębie sieci filamentów aktynowych. Do sprzężenia obu składników użyto molekuły łącznikowej TipAct, która jest podobna czynnościowo do białka MACF. Zaobserwowano, że molekuła łącznikowa umożliwiała wzrastającym mikrotubulom kierowanie formowaniem wiązki aktynowej i transportowanie filamentów aktynowych. Mikrotubule wykazywały wrażliwość na obecność gęstych sieci aktynowych. Jednocześnie wiązki aktynowe niezawodnie przechwytywały je i kierowały ich wzrostem. Zjawisko to było niezależne od regulacji biochemicznej oraz zachodziło w szerokim zakresie rożnych zmiennych geometrycznych i mechanicznych. Następnie członkowie zespołu badawczego przeanalizowali zachowanie mikrotubul w obecności przeszkód, jak i przy ich braku. Przy użyciu technik mikroskopii fluorescencyjnej prześledzono dynamikę wzrostu indywidualnych mikrotubul in vitro i połączono te dane ze stochastycznymi modelami komputerowej symulacji cytoszkieletu. Oprócz fundamentalnej wiedzy o mechanizmie wzajemnego oddziaływania składników cytoszkieletu, odkrycia CYTOSKELETONCOUPLING dostarczyły bezprecedensowych informacji o regulacji kluczowych procesów komórkowych.
Słowa kluczowe
Cytoszkielet, wzajemne zależności, mikrotubule, filamenty aktynowe, molekuły łącznikowe
