La catastrophine (protéine liée aux catastrophes) est un terme utilisé pour décrire les protéines associées au désassemblage des microtubules.
Les catastrophines affectent le raccourcissement des microtubules, un processus connu sous le nom de catastrophe des microtubules.
Présentation de la dynamique des microtubules Les microtubules sont des polymères de sous-unités de tubuline disposées dans des tubes cylindriques. La sous-unité est composée d'alpha et de bêta tubuline. Le GTP se lie à l'alpha tubuline de manière irréversible. La bêta-tubuline se lie au GTP et s'hydrolyse en GDP. C'est le GDP lié à la bêta-tubuline qui régule la croissance ou le désassemblage du microtubule. Cependant, ce GDP peut être déplacé par le GTP. La bêta-tubuline liée à la GTP est décrite comme ayant un capuchon GTP qui permet une croissance stable.
Les microtubules existent dans un état stable ou instable. La forme instable d'un microtubule se trouve souvent dans les cellules qui subissent des changements rapides tels que la mitose. Elle existe dans un état d'instabilité dynamique où les filaments se développent et rétrécissent apparemment au hasard. Une compréhension mécaniste des causes du rétrécissement des microtubules est encore en cours de développement.
Modèle de catastrophe Un modèle propose que la perte du plafond GTP entraîne une contraction des protofilaments contenant le GDP. Sur la base de ce modèle GTP-cap, la catastrophe se produit de manière aléatoire. Le modèle propose qu'une augmentation de la croissance des microtubules sera corrélée à une diminution de la fréquence des catastrophes aléatoires ou vice versa. La découverte de protéines associées aux microtubules qui modifient le taux de catastrophe sans avoir d'impact sur le taux de croissance des microtubules remet en question ce modèle de croissance et de rétrécissement stochastiques.
Catastrophines qui augmentent la catastrophe Il a été démontré que l'oncoprotéine 18/Stathmin augmente la fréquence des catastrophes.
La protéine XKCM1 liée à la kinésine stimule les catastrophes dans les microtubules de Xenopus.
La protéine associée à la kinésine 13 MCAK augmente la fréquence des catastrophes sans affecter la promotion de la croissance des microtubules.
Catastrophines qui inhibent la catastrophe La doublecortine (DCX) montre une capacité à inhiber la catastrophe sans affecter le taux de croissance des microtubules
Xenopus Microtubule Protein 215 (XMAP215) a été impliqué dans l'inhibition de la catastrophe.
Mécanismes des catastrophines Certaines catastrophines affectent la catastrophe en se liant aux extrémités des microtubules et en favorisant la dissociation des dimères de tubuline.
Différents modèles mathématiques de développement de microtubules sont en cours de développement pour prendre en compte les observations in vitro et in vivo. Parallèlement, il existe de nouveaux modèles in vitro de la dynamique de polymérisation des microtubules, auxquels participent les catastrophines, en cours de test pour émuler les comportements in vivo des microtubules.
Voir aussi
Protéine associée aux microtubules Kinésine
Notes et références
Catégorie:Protéine motrice