محققان به سرپرستی دکتر ینس لودرز در IRB بارسلونا نقش کلیدی پروتئین ch-TOG را در شروع مونتاژ میکروتوبول ها در مرحله بین فازی چرخه سلولی کشف کردند؛ مرحله ای که سلول ها بیشترین زمان را در آن می گذرانند. چرخه سلولی مجموعه ای از مراحل است که منجر به رشد و تقسیم سلولی به دو سلول دختر می شود. دوره بین تشکیل سلول و تقسیم سلولی به عنوان اینترفاز شناخته می شود. در این مدت، اسکلت سلولی ضروری است و نقش بسیار فعالی در حفظ عملکرد سلول ایفا می کند.
مرجع مجله:
منبع:
علی، ع. و همکاران (2023) هسته‌سازی میکروتوبول و محلی‌سازی سانتروزوم γTuRC در سلول‌های اینترفاز به ch-TOG نیاز دارد. ارتباطات طبیعت doi.org/10.1038/s41467-023-35955-w.
منبع
میکروتوبول ها فیبرهای سلولی هستند که بخشی از اسکلت سلول هستند که به آن اسکلت سلولی می گویند. آنها تضمین می کنند که سلول ها شکل خود را حفظ می کنند، وظایف خود را انجام می دهند و تقسیم می شوند. فیبرهای میکروتوبولی از هزاران واحد پروتئینی به نام توبولین جمع می‌شوند و با ترکیب واحدهای اضافی توبولین، طول آنها افزایش می‌یابد.
موسسه تحقیقات زیست پزشکی (IRB Barcelona)
پروتئین ch-TOG دو ناحیه دارد، یکی با مولکول‌های توبولین درگیر می‌شود و دیگری به میکروتوبول متصل می‌شود به گونه‌ای که پروتئین توبولین را به فیبر اضافه می‌کند و به فیبر اجازه رشد می‌دهد. ما مشاهده کرده‌ایم که همان دو ناحیه نیز هستند. دکتر عامر علی، نویسنده اول مقاله، محقق سابق فوق دکتری در IRB بارسلونا، توضیح می دهد که برای ch-TOG لازم است تا به کمپلکس های حلقه γ-توبولین در سانتروزوم متصل شود و شروع به اضافه کردن توبولین کند، بنابراین یک فیبر جدید از ابتدا تشکیل می دهد. گروه بیوشیمی و ژنتیک مولکولی، دانشکده پزشکی، دانشگاه ویرجینیا، ایالات متحده.
محققان همچنین مشاهده کرده‌اند که در سلول‌های انسانی، نقش ch-TOG در آغاز تشکیل الیاف میکروتوبولی نه تنها در سانتروزوم مشاهده می‌شود. ch-TOG همچنین می‌تواند شروع الیاف میکروتوبولی را از سطح دستگاه گلژی، یکی دیگر از مکان‌های مهم مونتاژ میکروتوبول در انواع سلول‌های خاص، تحریک کند.
مکانیسمی که محققان در مجله Nature Communications توضیح داده‌اند، مبتنی بر اتصال گذرا ch-TOG در سانتروزوم است که محل اصلی تشکیل میکروتوبول در سلول است. برهمکنش ch-TOG با یک کمپلکس آغازگر میکروتوبول، مجتمع حلقه γ-توبولین، اتصال چندین مولکول توبولین را تسهیل می‌کند و میکروتوبول‌ها شروع به تشکیل می‌کنند. پس از شروع، ch-TOG به انتهای فیبر میکروتوبولی تازه تشکیل شده متصل باقی می ماند، که با ترکیب مولکول های توبولین جدید به رشد خود ادامه می دهد.
جامعه علمی مدت‌هاست که در نظر گرفته شده است که ch-TOG عمدتاً برای دراز کردن میکروتوبول‌ها عمل می‌کند. با این حال، این کار از این نظریه پشتیبانی می‌کند، همانطور که توسط مطالعات قبلی در شرایط آزمایشگاهی و موجودات دیگر ارائه شده است، که ch-TOG انسانی برای شروع و تشکیل الیاف میکروتوبولی جدید نیز حیاتی است.
نقش پروتئین ch-TOG در تحریک رشد میکروتوبول‌ها، به‌ویژه در طول تقسیم سلولی، قبلاً توضیح داده شده است، اما اهمیت حیاتی آن در سلول‌های اینترفاز انسانی، یعنی در سلول‌هایی که در حال تقسیم نیستند، تاکنون ناشناخته بود. کار ما نشان می دهد که علاوه بر کمک به دراز شدن انتهای میکروتوبول، این پروتئین برای شروع تشکیل این الیاف نیز ضروری است.
دکتر ینس لودرز، رئیس سازمان میکروتوبول در آزمایشگاه تکثیر و تمایز سلولی در IRB Barcelona
یک تعامل گذرا