Het cytoskelet van microtubuli is een belangrijke cellulaire steiger die nodig is voor de dynamische organisatie van het cytoplasma, en het cytoskelet speelt een sleutelrol in een verscheidenheid aan cellulaire gebeurtenissen, variërend van celproliferatie tot morfogenese. Hoe de organisatie van het cytoskelet van microtubuli wordt gecontroleerd in onze cellen, echter, onduidelijk is gebleven.

Nutsvoorzieningen, een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Robert Qi van de afdeling Life Science, De Hong Kong Universiteit voor Wetenschap en Technologie, heeft een doorbraak gemaakt in het begrijpen hoe de organisatie van het cytoskelet van microtubuli wordt gecontroleerd. Hun studie onthulde een voorheen over het hoofd gezien aspect van de regulering van γTuRC en toonde een voorheen onbekende functie van PolD1 aan. een geconserveerd eiwit dat algemeen wordt erkend vanwege zijn rol in DNA-replicatie en -herstel.

Het onderzoek is gepubliceerd in Natuurcommunicatie op 15 sept. 2017.

In dierlijke cellen, de initiatie van de groei van microtubuli en vervolgens de organisatie van microtubuli in geordende arrays vereisen een γ-tubuline-ringcomplex (γTuRC's), macromoleculaire assemblages die de assemblage van microtubuli-filamenten initiëren. Echter, het mechanisme waarmee deze functie van γTuRC's wordt bestuurd, is tot nu toe onbekend gebleven.

Uit de studie bleek dat PolD1 fysiek associeert met γTuRC's en γTuRC-geïnduceerde microtubule-nucleatie blokkeert, en dat deze PolD1-actie nodig is voor de controle van de groei van microtubuli bij het Golgi-apparaat, een belangrijk microtubule-organiserend organel dat microtubuli nodig heeft voor zijn structurele organisatie en functies.

Bijgevolg, PolD1 reguleert verschillende Golgi-activiteiten waarbij van Golgi afgeleide microtubuli betrokken zijn, inclusief Golgi-assemblage en structurele organisatie, Golgi-heroriëntatie tijdens celpolarisatie, en celgerichte migratie.

"Onze studie bevordert aanzienlijk het huidige begrip van de controle van de assemblage van microtubuli die wordt gemedieerd door γTuRC's." Zei prof. Qi, "Wij geloven dat dit werk zeer nuttig zou zijn voor het begrijpen van de moleculaire onderbouwing van verschillende microtubuli-afhankelijke cellulaire activiteiten."

"PolD1 is een alomtegenwoordig tot expressie gebracht eiwit dat huishoudelijke functies in de kern vervult. Door zijn functie als regulator te onthullen, we kijken ernaar uit om een ​​dieper inzicht te krijgen in een groot aantal cellulaire activiteiten, zoals materiaaltransporten, die implicaties kunnen hebben voor kanker- en neuroziektetherapieën die verband houden met dit eiwit."