تعمل الأنابيب الدقيقة “كسكك حديدية” للنقل داخل الخلايا مدفوعًا بمحرك، وتتفاعل مع البروتينات الملحقة لتتجمع في هياكل أكبر مثل المغزل الانقسامي، وتوفر إطارًا تنظيميًا لبقية الخلية، ومفتاح هذه الوظائف هو حقيقة أن الأنابيب الدقيقة “ديناميكية”، وكما هو الحال مع الأكتين، فإن ديناميكيات البوليمر مدفوعة بالتحلل المائي للنيوكليوتيدات وتتأثر بمجموعة من البروتينات التنظيمية المتخصصة، بما في ذلك البروتينات المرتبطة بالأنابيب الدقيقة.
مفهوم البروتينات المرتبطة
أي بروتين مرتبط بوحدات التوبولين الفرعية للأنابيب الدقيقة التي تعزز البلمرة وتنظم استقرار البنية الأنبوبية الدقيقة، ومن الأنابيب الدقيقة لتنظيم استقرارها، والأنابيب الدقيقة هي الأنابيب السيتوبلازمية التي تعمل كمكون هيكلي للهيكل الخلوي، والأهداب، وسوط حقيقيات النوى، وهي مكونة من بوليمرات من ديمر ألفا وبيتا توبيولين.
وظيفة البروتينات المرتبطة في الأنابيب الدقيقة
تنظم البروتينات المرتبطة بالأنابيب الدقيقة (MAPs) الدوران الديناميكي للأنابيب الدقيقة، ويمكن أن يعمل عدد من MAPs المختلفة إما لتثبيت الأنابيب الدقيقة لتعزيز البلمرة أو تثبيط إزالة البلمرة، وتعمل خرائط MAP الأخرى على جعل الأنابيب الدقيقة أقل استقرارًا أو تمنع تجميعها.
ويتحكم التنظيم المحلي لخرائط MAP) المستقرة والمزعزعة للاستقرار في تنظيم ودوران الأنابيب الدقيقة داخل الخلايا العصبية، وتؤدي العديد من الطفرات في جينات MAPs إلى عيوب تعرض نمو الدماغ للخطر، في حين أن فرط الفسفرة في MAP واحد، tau، هو سمة مميزة لمرض الزهايمر، وتسلط هذه العيوب المتعلقة بالصحة في وظيفة MAP الضوء على دور الهيكل الخلوي للأنابيب الدقيقة في الحفاظ على صحة الخلايا العصبية.
ويؤدي ارتباط البروتين المرتبط بالأنابيب الدقيقة إلى التوبولين إلى بلمرة التوبولين في الأنابيب الدقيقة، وقد ينفصل البروتين عن التوبولين من خلال الفسفرة المحفزة بواسطة بروتين كيناز (MARK) الذي ينظم تقارب الأنابيب الدقيقة، ونظرًا لأن MAPs قادرة على تنظيم استقرار بنية الأنابيب الدقيقة، فإنها تشارك في مجموعة واسعة من الوظائف، ويوجهون الأنابيب الدقيقة نحو المواقع الخلوية، وكما أنها تتوسط في تفاعلات الأنابيب الدقيقة مع البروتينات الأخرى داخل الخلايا.
أخيرا، تهتم البروتينات المختلفة التي يمكن أن ترتبط بتولينات مجمعة بالخصائص الهيكلية أو مرتبطة بالحركة، وتتكون إحدى الفئات المهمة من البروتينات المرتبطة بالأنابيب الدقيقة (MAPs) من بروتينات ترتبط بالأطراف الإضافية للأنابيب الدقيقة، وهي تنظم عدم الاستقرار الديناميكي للأنابيب الدقيقة وكذلك التفاعلات مع الهياكل الأساسية الخلوية الأخرى.
