1. Kärnbildning :Mikrotubulusmontering börjar med bildandet av ett kärnbildningsställe, som fungerar som startpunkten för mikrotubulitillväxt. Denna process involverar bindning av specifika tubulin-dimerer, som är byggstenarna i mikrotubuli, till kärnbildningsstället. Gamma-tubulinringkomplex (γ-TuRC) är viktiga kärnbildningsfaktorer som finns vid centrosomen, det primära mikrotubulinorganiserande centret i djurceller och andra cellulära platser.
2. Töjning :När väl ett kärnbildningsställe har etablerats börjar mikrotubuli att förlängas genom den sekventiella tillsatsen av tubulin-dimerer till de växande ändarna av mikrotubuli. Tillsatsen av tubulindimerer sker på ett polariserat sätt, där ena änden av mikrotubuli, känd som plus (+) änden, växer snabbare än den andra änden, kallad minus (-) änden.
3. Polymerisation och depolymerisation :Mikrotubuli genomgår en dynamisk process av polymerisation och depolymerisation, reglerad av cellulära faktorer. Under polymerisation tillsätts tubulin-dimerer till de växande ändarna av mikrotubuli, vilket ökar deras längd. Omvänt sker depolymerisation när tubulin-dimerer avlägsnas från ändarna av mikrotubuli, vilket gör att de förkortas.
4. GTP- och GDP-cykling :Montering och demontering av mikrotubuli är nära kopplat till hydrolysen av guanosintrifosfat (GTP) till guanosindifosfat (GDP) på tubulindimerer. GTP-bundna tubulin-dimerer har en högre affinitet för varandra, vilket gynnar polymerisation och förlängning. Vid GTP-hydrolys blir tubulindimererna mindre stabila och benägna att depolymeriseras. Denna GTP-GDP-cykel spelar en avgörande roll för att kontrollera mikrotubulidynamiken.
5. Reglering av cellulära faktorer :Montering och demontering av mikrotubuli regleras hårt av cellulära faktorer som kallas mikrotubuli-associerade proteiner (MAP) och motorproteiner. MAPs modulerar mikrotubulus stabilitet, tillväxt och organisation genom att interagera med tubulin-dimerer och andra mikrotubulistrukturer. Motorproteiner, såsom kinesiner och dyneiner, rör sig längs mikrotubuli, transporterar olika cellulära komponenter och påverkar deras organisation och dynamik.
Genom att koordinera dessa processer kan celler kontrollera storleken, formen och stabiliteten hos sina mikrotubulinätverk, vilket är avgörande för korrekt cellulär funktion och organisation.
