Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54319 Общая биофизика General biophysics Общая биофизика FINE STRUCTURE AND DYNAMICS OF EB3 PROFILES ON MICROTUBULES IN FIBROBLAST CELLS ТОНКАЯ СТРУКТУРА И ДИНАМИКА ПРОФИЛЕЙ EB3 НА МИКРОТРУБОЧКАХ В КЛЕТКАХ ФИБРОБЛАСТОВ Костарев А В Kostarev A V aleksandrkostarevv@gmail.com Мустяца В В Mustyatsa V V Творогова А В Tvorogova A V Атауллаханов Ф И Ataullakhanov F I Гудимчук Н Б Gudimchuk N B Воробьев И А Vorobiev I A Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова ru Lomonosov Moscow State University ru Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН ru Lomonosov Moscow State University; Center for Theoretical Problems in Physico-Chemical Pharmacology Russian Academy of Sciences ru Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова ru Lomonosov Moscow State University ru Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН ru Lomonosov Moscow State University; Center for Theoretical Problems in Physico-Chemical Pharmacology Russian Academy of Sciences ru Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН ru Lomonosov Moscow State University; Center for Theoretical Problems in Physico-Chemical Pharmacology Russian Academy of Sciences ru Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Назарбаев университет ru Lomonosov Moscow State University; Nazarbayev University ru 25 09 2018 25 09 2018 3 3 504 510 20 09 2018 20 09 2018 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54319/view

У млекопитающих семейство плюс-конец-связывающих белков микротрубочек (EB) содержит три белка EB1 / 2/3, которые ассоциируются с растущими кончиками микротрубочек и могут регулировать их динамику, путем привлечения белков-партнеров для полимеризации тубулина. Было показано ранее, что EB-белки распознавали стабилизирующую шапочку из ГТФ / ГДФ-фосфат тубулина в растущих микротрубочках in vitro , служащую маркером мгновенной стабильности микротрубочки. Тонкая структура и динамика зоны связывания распознаются EB-белками в живых клетках. В этой работе на культуре фибробластов 3Т3, трансфецированных EB3-RFP мы изучили профиль интенсивности EB3-комет. Было показано, что профили распределения белка ЕВ3-RFP на микротрубочках в мышиных фибробластах хорошо описываются базовыми теоретическиеми представлениями. Однако мы обнаружили, что в некоторых случаях профиль имеет более сложную структуру, отличающуюся от классического представления. Под сложной формой мы понимаем дополнительную зону повышенной интенсивности белка ЕВ3-RFP на микротрубочке позади основной кометы, которая проявляется на кимограммах в виде характерных стационарных полос, которые в свою очередь могут появляться как в теле микротрубочки, так и вблизи основного пика. Мы считаем, что данный факт может свидетельствовать о более сложной структуре растущего плюс-конца микротрубочки и ГТФ-шапочки в частности.

In mammals end-binding (EB) proteins family contain three members, EB1/2/3, which associate with the growing tips of microtubules and modulate their dynamics directly and indirectly, by recruiting essential factors to fine-tune microtubules for their many essential roles in cells. Previously EB proteins have been shown to recognize a stabilizing GTP/GDP-pi cap at the growing microtubules in vitro, serving as a marker of instantaneous microtubule stability. However, the fine structure and dynamics of the zone recognized by EB-proteins in live cells have not yet been examined in detail. It has been shown that, on average, EB3-RFP protein profiles on microtubules in murine fibroblasts remain unchanged. However, we found that in some cases the profile has a more complex structure, which differs from the classical representation. By complex form we mean the additional EB3-RFP protein intensity zone on the microtubule, which manifests itself on kymographs as characteristic stationary bands, which in turn can appear both in the microtubule body and near the main peak. We believe that this fact may indicate a more complex structure of the growing plus-end microtubules and GTP caps in particular.

 Концевой белок микротрубочка ГТФ-тубулин End-binding protein microtubule GTP-tubulin

Bruce A., Bray D., Hopkin K. Essential Cell Biology third edition. Garlard science, 2013, vol. 731, p. 577. Bruce A., Bray D., Hopkin K. Essential Cell Biology third edition. Garlard science, 2013, vol. 731, p. 577. Desai A., Mitchison T.J. Microtubule polymerization dynamics. Annual Review of Cell and Developmental Biology, 1997, vol. 13, pp. 83-117. Desai A., Mitchison T.J. Microtubule polymerization dynamics. Annual Review of Cell and Developmental Biology, 1997, vol. 13, pp. 83-117. Mustyatsa V.V., Boyakhchyan A.V., Ataullakhanov F.I., Gudimchuk N.B. Proteins of the EB family: functions and mechanisms of interaction with microtubules. Biochemistry, 2017, vol. 82, iss. 7, pp. 1033-1046. Mustyatsa V.V., Boyakhchyan A.V., Ataullakhanov F.I., Gudimchuk N.B. Proteins of the EB family: functions and mechanisms of interaction with microtubules. Biochemistry, 2017, vol. 82, iss. 7, pp. 1033-1046. Bieling P. [et al.] Reconstitution of a microtubule plus-end tracking system in vitro. Nature, 2007, vol. 450, pp. 1102-1104. Bieling P. [et al.] Reconstitution of a microtubule plus-end tracking system in vitro. Nature, 2007, vol. 450, pp. 1102-1104. Duelberg C., Thomas S. [et al.] The size of the EB cap determines instantaneous microtubule stability. eLIFE Research article. Duelberg C., Thomas S. [et al.] The size of the EB cap determines instantaneous microtubule stability. eLIFE Research article. Satoko N., Grigoriev I., Nogi T. DissectingEB1 and ch-TOG at Microtubule Ends. PLOS ONE, 2012, vol. 7 (12), pp. 1-18p. Satoko N., Grigoriev I., Nogi T. DissectingEB1 and ch-TOG at Microtubule Ends. PLOS ONE, 2012, vol. 7 (12), pp. 1-18p. Dominique S., Castele B.T., McIntyre A.J., Odde D.J. Estimating the microtubule GTP Cab Size in vivo. Curr. Biol., 2012, vol. 22 (18), pp. 1681-1687. Dominique S., Castele B.T., McIntyre A.J., Odde D.J. Estimating the microtubule GTP Cab Size in vivo. Curr. Biol., 2012, vol. 22 (18), pp. 1681-1687.