Исследователи из Сеченовского университета совместно с российскими коллегами изучили устройство микротрубочек, составляющих основу клеточного скелета и участвующих в перемещении частиц внутри клетки и ее делении. Понимание механизмов, регулирующих удлинение и сокращение микротрубочек, и максимально точная модель этих процессов пригодятся для поиска новых способов подавлять рост злокачественной опухоли.
Комментарий эксперта
«По итогам исследования мы предложили простую модель динамической нестабильности микротрубочек – явления их спонтанной сборки и разборки. Понимание причин этого процесса на молекулярном уровне позволит целенаправленно разрабатывать лекарственные препараты, влияющие на стабильность микротрубочек и, тем самым, предотвращающие деление опухолевых клеток», – говорит старший научный сотрудник Института персонализированной медицины Сеченовского университета Филипп Орехов.Что это за трубочки?
Микротрубочки представляют собой длинные полые цилиндры, стенки которых состоят из уложенных спиралью молекул белка тубулина. Каждый виток такой спирали содержит 13 пар α- и β-тубулина, так что вся микротрубочка оказывается составлена из 13 продольных волокон, протофиламентов. Микротрубочки удлиняются за счет тубулина, находящегося во внутренней среде клетки, причем он присоединяется активнее с одной стороны трубочки (к ее плюс-концу), а от другой – минус-конца – быстрее отщепляется. Оба процесса протекают одновременно, но их скорость меняется: при высокой концентрации тубулина в среде микротрубочки растут быстрее, чем разрушаются, при низкой – наоборот. Между фазами удлинения и сокращения наступает небольшой период стабильности, но длится он очень недолго.
О делении клеток
Хотя сам процесс изменения длины микротрубочек изучен довольно хорошо, остается еще немало вопросов о том, как должны меняться при этом строение и свойства белка. Известно, что к каждой из двух связанных молекул тубулина (α- и β-тубулину) присоединена молекула гуанозинтрифосфата (ГТФ). ГТФ β-тубулина может гидролизоваться до гуанозиндифосфата (ГДФ), и тогда вся двойная молекула белка (димер) в конечном итоге отщепляется от микротрубочки. Авторы статьи попытались понять, как свойства отдельных димеров тубулина и собранных из них протофиламетов зависят от гидролиза ГТФ и что обеспечивает разницу между плюс- и минус- концами микротрубочки. Микротрубочки участвуют, помимо прочего, в делении клеток, и знание об этих механизмах поможет найти новые способы подавлять размножение раковых клеток. В частности, микротрубочки являются молекулярной мишенью для важнейшего противоракового препарата, паклитаксела, подавляющего деполимеризацию микротрубочек.Читайте также по ссылке наш материал о том, как работает кукурма против рака.
