Dynamic instability of microtubules is regulated by force.
Dynamic instability of microtubules is regulated by force.
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DOI：
10.1083/jcb.200301147
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发表时间：
2003-06-23
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Dogterom M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Janson ME;de Dood ME;Dogterom M
微管是一种长丝状蛋白质结构，在被称为动态不稳定性的过程中，在伸长和缩短期间随机交替。微管在伸长阶段所花费的平均时间，即所谓的灾难时间，是由整个细胞周期中细胞的生化机制调节的。在这种情况下，观察到细胞边界附近的巨灾时间的变化(Brunner，D.和P.Nurse)。2000年。牢房。102：695-704；Komarova，Y.A.，I.A.Vorobjev，和G.G.Borsie。2002年。J.细胞科学。115：3527-3539)可能归因于定位蛋白的调节作用。在这里，我们认为，当微管对细胞对象生长时产生的推力本身可能提供了灾难时间的调节机制。我们观察到，当从纯化的微管蛋白生长出来的微管在微制屏障上聚合时，灾难时间最多减少了20倍，依赖于力。与微管在不同微管蛋白浓度下自由生长的突变时间进行比较，我们得出结论：作用力仅通过限制微管蛋白的添加速率来减少突变时间。
Microtubules are long filamentous protein structures that randomly alternate between periods of elongation and shortening in a process termed dynamic instability. The average time a microtubule spends in an elongation phase, known as the catastrophe time, is regulated by the biochemical machinery of the cell throughout the cell cycle. In this light, observed changes in the catastrophe time near cellular boundaries (Brunner, D., and P. Nurse. 2000. Cell. 102:695–704; Komarova, Y.A., I.A. Vorobjev, and G.G. Borisy. 2002. J. Cell Sci. 115:3527–3539) may be attributed to regulatory effects of localized proteins. Here, we argue that the pushing force generated by a microtubule when growing against a cellular object may itself provide a regulatory mechanism of the catastrophe time. We observed an up to 20-fold, force-dependent decrease in the catastrophe time when microtubules grown from purified tubulin were polymerizing against microfabricated barriers. Comparison with catastrophe times for microtubules growing freely at different tubulin concentrations leads us to conclude that force reduces the catastrophe time only by limiting the rate of tubulin addition.
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