Sự phân rã do pha loãng của vi ống: Mối quan hệ với tính không ổn định động và mũ GTP

Wiley - Tập 18 Số 1 - Trang 55-62 - 1991
William A. Voter1, E. Timothy O’Brien1, Harold Erickson1
1Department of Cell Biology, Duke University Medical Center, Durham, North Carolina.

Tóm tắt

Tóm tắtCác vi ống đã được lắp ráp từ tubulin tinh khiết trong dung dịch đệm được sử dụng để nghiên cứu sự không ổn định động (100 mM PIPES, 2 mM EGTA, 1 mM magie, 0.2 mM GTP) và sau đó được pha loãng trong cùng một dung dịch đệm để nghiên cứu tốc độ phân rã. Sau khi pha loãng gấp 15 lần, polymer vi ống giảm tuyến tính còn khoảng 20% so với giá trị ban đầu trong 15 giây. Chúng tôi đã xác định phân bố chiều dài của các vi ống trước khi pha loãng và chuẩn bị các mô phỏng máy tính về sự mất polymer với các tốc độ phân rã giả định khác nhau. Dữ liệu thí nghiệm của chúng tôi nhất quán với tốc độ phân rã trên mỗi vi ống là 60 μm/phút. Đây là tổng tốc độ phân hủy của các vi ống trong giai đoạn rút ngắn nhanh, được xác định bằng kính hiển vi ánh sáng của các vi ống đơn lẻ (Walker et al.: Tạp chí Sinh học Tế bào 107:1437–1448, 1988). Vì vậy, chúng tôi kết luận rằng các vi ống bắt đầu rút ngắn nhanh ở cả hai đầu khi pha loãng. Hơn nữa, vì chúng tôi không thể phát hiện ra sự chậm trễ giữa việc pha loãng và sự bắt đầu của sự phân rã nhanh, chuyển đổi từ kéo dài sang rút ngắn nhanh dường như xảy ra trong vòng 1 giây sau khi pha loãng. Giả định rằng sự chuyển đổi này (thảm họa) liên quan đến sự mất mũ GTP, và rằng việc mất mũ đạt được thông qua sự phân tách tuần tự của các đơn vị GTP-tubulin sau khi pha loãng, chúng tôi có thể ước tính kích thước tối đa của mũ dựa trên dữ liệu động học và diễn giải mô hình của Walker et al. Mũ có khả năng ngắn hơn 40 và 20 đơn vị ở các đầu dương và âm, tương ứng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Bayley P., 1990, Microtubule dynamic instability: numerical simulation of microtubule transition properties using a lateral cap model, J. Cell Sci., 95, 33, 10.1242/jcs.95.1.33

Caplow M., 1985, Concerning the anomalous kinetic behavior of microtubules, J. Biol. Chem., 260, 12675, 10.1016/S0021-9258(17)38925-1

Caplow M., 1988, Temperature‐jump studies of microtubule dynamic instability, J. Biol. Chem., 263, 10344, 10.1016/S0021-9258(19)81522-3

Caplow M., 1990, Mechanism for oscillatory assembly of microtubules, J. Biol. Chem., 265, 1414, 10.1016/S0021-9258(19)40030-6

10.1021/bi00510a030

10.1083/jcb.107.6.2223

10.1073/pnas.82.4.1131

10.1073/pnas.74.12.5372

Hitt A. L., 1990, Microtubule solutions display nematic liquid crystalline structure, J. Biol. Chem., 265, 1639, 10.1016/S0021-9258(19)40064-1

10.1038/321605a0

Karr T. L., 1980, Mechanism of microtubule depolymerization: correlation of rapid induced disassembly experiments with a kinetic model for endwise depo‐lymerization, J. Biol. Chem., 255, 8560, 10.1016/S0021-9258(18)43534-X

10.1038/312237a0

10.1038/312232a0

10.1021/bi00480a014

10.1021/bi00387a061

10.1083/jcb.104.3.395

10.1083/jcb.102.3.1020

10.1021/bi00479a022

Voter W. A., 1984, The kinetics of microtubule assembly. Evidence for a two‐stage nucleation mechanism, J. Biol. Chem., 259, 10430, 10.1016/S0021-9258(18)90982-8

10.1083/jcb.107.4.1437

Walker R. A., 1989, Dilution of individual microtubules observed in real time in vitro: determination of the delay preceding the onset of rapid shortening, J. Cell Biol., 109, 342a

Walker R. A. Pryer N. K. andSalmon E. D.(1991):Dilution of individual microtubules observed in real time in vitro. MS submitted for publication.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Wiley

Tập 18 Số 1

55-62

Thông tin tác giả