A thermodynamic model of microtubule assembly and disassembly.
A thermodynamic model of microtubule assembly and disassembly.
复制标题
DOI：
10.1371/journal.pone.0006378
复制
发表时间：
2009-08-11
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Hussey PJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Piette BM;Liu J;Peeters K;Smertenko A;Hawkins T;Deeks M;Quinlan R;Zakrzewski WJ;Hussey PJ
微管是自组装聚合物，其动力学对于染色体分离和胞质分裂等细胞过程的正常功能至关重要。因此，了解影响微管生长的因素对于我们理解基于微管的过程的控制至关重要。决定微管状态（无论是生长还是收缩）的一个重要因素是GTP微管蛋白微管帽的长度。在这里，我们推导出微管组装和拆卸的蒙特卡罗模型。我们使用热力学定律来减少模型的参数数量，特别是，我们考虑了水对系统熵的贡献。我们使用 GTP 微管蛋白二聚体附着率以及两端 GTP 和 GDP 微管蛋白二聚体的横向和纵向结合能，根据已发表的实验数据拟合模型的所有参数。我们还计算并纳入 GTP 水解率。我们已经应用了我们的模型并且可以模拟已发表的实验数据，这些数据以前建议使用单层 GTP 微管蛋白二聚体微管帽，以表明这些数据表明 GTP 帽可以波动并且可以有几微米长。
Microtubules are self-assembling polymers whose dynamics are essential for the normal function of cellular processes including chromosome separation and cytokinesis. Therefore understanding what factors effect microtubule growth is fundamental to our understanding of the control of microtubule based processes. An important factor that determines the status of a microtubule, whether it is growing or shrinking, is the length of the GTP tubulin microtubule cap. Here, we derive a Monte Carlo model of the assembly and disassembly of microtubules. We use thermodynamic laws to reduce the number of parameters of our model and, in particular, we take into account the contribution of water to the entropy of the system. We fit all parameters of the model from published experimental data using the GTP tubulin dimer attachment rate and the lateral and longitudinal binding energies of GTP and GDP tubulin dimers at both ends. Also we calculate and incorporate the GTP hydrolysis rate. We have applied our model and can mimic published experimental data, which formerly suggested a single layer GTP tubulin dimer microtubule cap, to show that these data demonstrate that the GTP cap can fluctuate and can be several microns long.
登录
查看更多内容
实时观察到的单个微管的稀释：帽子大小很小且与伸长率无关。
影响因子：
7.8
作者：
Walker, R A;Pryer, N K;Salmon, E D
通讯作者：
Salmon, E D
影响因子：
9.2
作者：
Schek, Henry T., III;Gardner, Melissa K.;Hunt, Alan J.
通讯作者：
Hunt, Alan J.
DOI：
10.1073/pnas.82.4.1131
发表时间：
1985-01-01
影响因子：
11.1
作者：
CHEN, YD;HILL, TL
通讯作者：
HILL, TL
影响因子：
7.8
作者：
Chretien, D;Metoz, F;Verde, F;Karsenti, E;Wade, R H
通讯作者：
Wade, R H
影响因子：
64.8
作者：
MITCHISON, T;KIRSCHNER, M
通讯作者：
KIRSCHNER, M