CLASP Suppresses Microtubule Catastrophes through a Single TOG Domain.
CLASP Suppresses Microtubule Catastrophes through a Single TOG Domain.
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DOI：
10.1016/j.devcel.2018.05.032
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发表时间：
2018-07-02
影响因子：
11.8
通讯作者：
Akhmanova A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Aher A;Kok M;Sharma A;Rai A;Olieric N;Rodriguez-Garcia R;Katrukha EA;Weinert T;Olieric V;Kapitein LC;Steinmetz MO;Dogterom M;Akhmanova A
微管的动态不稳定性在控制其组织和功能方面起着关键作用，但调节这一过程的细胞机制知之甚少。在这里，我们表明，细胞质连接蛋白（CLASP）抑制从微管生长到缩短的过渡，称为灾难，包括那些由微管不稳定剂和物理障碍引起的。哺乳动物CLASP包含三个TOG样结构域TOG 1、TOG 2和TOG 3，其中没有一个与游离微管蛋白结合。TOG 2对于灾难抑制是必不可少的，而TOG 3适度地增强了救援，但不能抑制灾难。这些功能被CLASP 2的C-末端结构域抑制，而TOG 1结构域可以释放这种自抑制。TOG 2融合到一个带正电荷的微管结合肽自主积累在增长，但不收缩结束，抑制灾难，并刺激救援。CLASP通过稳定增长的微管末端（包括不完整的末端），防止它们解聚并促进它们恢复成完整的管来抑制灾难。TOG 2结构域是这些活动的关键决定因素。CLASP通过稳定生长的微管末端（包括不完整的CLASP 2）来有效地抑制由不同机制诱导的微管灾难。TOG样结构域TOG 2对于灾难抑制是必要的和足够的，TOG 2融合到带正电荷的肽在生长的微管末端积累。剖析CLASP（间期和有丝分裂中的主要微管稳定因子）阻止微管从生长转变为缩短的能力的潜在机制。他们表明，CLASP结构域对这一功能至关重要，它不与游离微管蛋白结合，而是直接稳定生长中的微管末端。
The dynamic instability of microtubules plays a key role in controlling their organization and function, but the cellular mechanisms regulating this process are poorly understood. Here, we show that cytoplasmic linker-associated proteins (CLASPs) suppress transitions from microtubule growth to shortening, termed catastrophes, including those induced by microtubule-destabilizing agents and physical barriers. Mammalian CLASPs encompass three TOG-like domains, TOG1, TOG2, and TOG3, none of which bind to free tubulin. TOG2 is essential for catastrophe suppression, whereas TOG3 mildly enhances rescues but cannot suppress catastrophes. These functions are inhibited by the C-terminal domain of CLASP2, while the TOG1 domain can release this auto-inhibition. TOG2 fused to a positively charged microtubule-binding peptide autonomously accumulates at growing but not shrinking ends, suppresses catastrophes, and stimulates rescues. CLASPs suppress catastrophes by stabilizing growing microtubule ends, including incomplete ones, preventing their depolymerization and promoting their recovery into complete tubes. TOG2 domain is the key determinant of these activities. CLASPs potently suppress microtubule catastrophes induced by different mechanisms CLASPs act by stabilizing growing microtubule ends, including incomplete ones CLASP2 TOG-like domain, TOG2, is necessary and sufficient for catastrophe inhibition TOG2 fused to a positively charged peptide accumulates at growing microtubule ends Aher et al. dissect the mechanisms underlying the ability of CLASPs, major microtubule-stabilizing factors in interphase and mitosis, to prevent microtubule from switching from growth to shortening. They show that the CLASP domain essential for this function does not bind to free tubulin but directly stabilizes growing microtubule ends.
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