细胞内如何形成稳定的微管

就像杆子支撑帐篷一样，微管 - 由微管蛋白制成的空心圆柱形结构 - 支持真核细胞。但微管提供的不仅仅是机械强度;它们有助于为细胞分裂和迁移做好准备，并作为运动蛋白在细胞内运输物质的铁路轨道。

细胞内微管的形成类似于孩子组装乐高火车轨道的方式。微管蛋白 - 乐高积木 - 不断组装和拆卸，使微管 - 火车轨道 - 在称为聚合和解聚的过程中越来越长。

这些过程由微管相关蛋白(如CAMSAP3)调节，可以稳定微管。东京大学的Hanjin Liu和Tomohiro Shima的一项新研究阐明了CAMSAP3如何稳定微管。这些发现进一步加深了我们对涉及微管的各种细胞过程的理解。

“保持细胞中微管的适当长度和分布对于生存至关重要。因此，微管结合蛋白控制微管动力学，“Shima说。“CAMSAP3是最近发现的微管结合蛋白。它专门结合到每个微管的两个尖端之一，并稳定尖端以防止其解聚。

它究竟如何稳定微管尖端?为了回答这个问题，研究人员考虑了CAMSAP和微管的结构。与刚性乐高积木不同，微管中的微管蛋白在排列方面表现出灵活性。已知一些稳定的微管具有扩展结构，其中微管蛋白之间的距离大于正常微管之间的距离。

在CAMSAP3中，称为D2的区域有助于微管稳定。研究人员进行了一系列实验，表明D2区域优先附着在扩展的微管上。添加过量的D2扩大了微管结构，并使微管解聚减慢了18倍。瞧!CAMSAP3蛋白如何稳定微管的可能机制：D2诱导的微管结构的扩张抑制解聚。

“CAMSAP3通过其微管稳定能力在各种细胞现象中发挥作用，例如细胞 - 细胞结合以及神经元和癌细胞的发育，”Shima说。“鉴于微管的多功能性，我们的研究结果为理解如何通过调整微管动力学来控制各种细胞现象提供了一个关键概念。

“此外，异常的CAMSAP3会导致肾脏疾病和恶性癌症等疾病，”志摩解释说。“虽然这项研究只在分子水平上检查了蛋白质的活性，但它可能有助于在未来更好地了解疾病及其治疗方法。

研究人员还希望揭示D2如何在原子水平上区分膨胀和紧凑的微管，这可能使他们能够设计出具有更大区分能力的蛋白质。这种工程蛋白可用作稳定微管和阻止细胞分裂的抗癌药物。

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