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細胞が微小管骨格を組み立てる方法

微小管は、細胞分裂、細胞内輸送、細胞形状の維持などのさまざまな細胞プロセスに関与する真核生物細胞骨格の必須成分です。微小管のアセンブリと分解は、さまざまな細胞メカニズムによって厳しく調節されています。これは、細胞が微小管の骨格を組み立てる方法の一般的な概要です。

1。核形成 :微小管アセンブリは、微小管成長の出発点として機能する核形成部位の形成から始まります。このプロセスには、微小管の構成要素である特定のチューブリンダイマーの核生成部位への結合が含まれます。ガンマチューブリング輪複合体(γ-TURC)は、中心体で見られる重要な核生成因子、動物細胞の主要な微小管組織中心、およびその他の細胞位置です。

2。伸び :核生成部位が確立されると、微小管が微小管の成長端にチューブリン二量体の連続的な添加を通じて伸び始めます。チューブリン二量体の添加は、微小管の一方の端がプラス(+)端として知られており、マイナス( - )端と呼ばれるもう一方の端よりも急速に成長している、偏光のある方法で発生します。

3。重合と解重合 :微小管は、細胞因子によって調節される、重合と解重合の動的なプロセスを受けます。重合中、チューブリンダイマーが微小管の成長端に加えられ、その長さが増加します。逆に、チューブリンダイムが微小管の端から除去され、それらが短くなると、解重合が発生します。

4。 GTPおよびGDPサイクリング :微小管のアセンブリと分解は、チューブリンダイマー上のグアノシン二リン酸(GTP)のグアノシン二リン酸(GDP)への加水分解に密接に関連しています。 GTP結合チューブリンダイマーは、互いにより高い親和性を持ち、重合と伸長を支持しています。 GTP加水分解により、チューブリンの二量体は安定性が低くなり、解重合が発生しやすくなります。このGTP-GDPサイクルは、微小管のダイナミクスを制御する上で重要な役割を果たします。

5。細胞因子による調節 :微小管のアセンブリと分解は、微小管関連タンパク質(MAP)および運動タンパク質として知られる細胞因子によって厳密に調節されます。マップは、チューブリンダイマーや他の微小管構造と相互作用することにより、微小管の安定性、成長、および組織を調節します。キネシンやダイニンなどのモータータンパク質は、微小管に沿って移動し、さまざまな細胞成分を輸送し、組織とダイナミクスに影響を与えます。

これらのプロセスを調整することにより、細胞は適切な細胞機能と組織に不可欠な微小管ネットワークのサイズ、形状、および安定性を制御できます。

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