Молекулярный мотор стимулирует рост клеточных микротрубочек

Белки-моторы, которые останавливаются на концах микротрубочек и создают толкающую силу, также могут стимулировать их рост, согласно исследованию учёных из Университета Пенсильвании. Эта функция белков может быть ключевой для понимания деления клеток, ветвления и роста нервов.

Кинезины — это семейство моторных белков, встречающихся в многоклеточных организмах. Они функционируют как «маленькие двигатели» внутри клеток, транспортируя молекулярный груз вдоль микротрубочек. Микротрубочки — полые цилиндры из белка тубулина толщиной 25 нанометров — чрезвычайно динамичны и могут расти и сокращаться по мере изменения формы клетки.

Учёные отслеживали движения отдельных молекул кинезина-5 с флуоресцентной меткой в лаборатории. Они обнаружили, что мотор останавливается на конце микротрубочки, генерирует толкающую силу, которая раздвигает микротрубочки, и, по сути, позволяет мотору стимулировать их рост. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Исследователи закрепили микротрубочки на поверхности предметного стекла и добавили свободные субъединицы тубулина вместе с модифицированными моторными белками кинезина-5. Наблюдения под флуоресцентным микроскопом показали, что добавление моторных белков увеличивало как скорость, так и продолжительность роста микротрубочек.

Понимание роли кинезина-5 в росте микротрубочек должно помочь лучше понять его функцию в стабилизации и росте митотического веретена во время деления клетки. Митотическое веретено — это каркас, обеспечивающий правильное разделение дуплицированных хромосом. Этот процесс — потенциальная мишень для подавления деления клеток.

«Раковые клетки — самые быстрорастущие в популяции. Именно они больше всего нуждаются в способности разрушать и воссоздавать свою сеть микротрубочек», — отметил профессор Уильям Хэнкок. Способность останавливать деление раковых клеток может в будущем привести к новым подходам в лечении.

Исследователи планируют изучить, как кинезин-5 влияет на динамику микротрубочек в делящихся клетках и какую роль играет в правильном разделении генетического материала.