mikrotubuli er mesoskala dynamiske ikke-kovalente polymerer, der er essentielle for alt eukaryotisk liv. Deres dynamiske opførsel er afgørende for celler at opdele, differentiere og migrere. Mikrotubuli er bygget gennem den laterale samling af lineære protofilamenter dannet gennem hoved-til-hale-foreningen af tubulindimerer (1). Lateral forening af protofilamenter danner den hule cylindriske mikrotubuli. Mikrotubuli vokser gennem tilsætning af tubulindimerer ved deres tip. Observationer af individuelle mikrotubuli ved hjælp af en række optiske teknikker kombineret med biokemiske analyser og modellering har resulteret i en konceptuel ramme for at forstå kinetik og strukturelle overgange, der opstår under deres vækst og adskillelse. I PNAS, Mickolajksyk et al. (2) Udnyt kraften i den seneste udvikling inden for rekombinant tubulinteknik (3 liter -6) og interferometrisk spredningsmikroskopi (iscat) (7) til direkte at måle associerings-og dissociationskonstanterne for enkelt tubulindimerer ved den voksende mikrotubuli-spids (henholdsvis kon og Koff) og fremme en model til mikrotubuli-vækst.
på trods af årtiers forskning i mikrotubuli-dynamik er basiske polymeregenskaber såsom hastigheder for tubulin-dimer-tilsætning og tab ved mikrotubuli-tip stadig kontroversielle og varierer med en størrelsesorden mellem undersøgelser, selv i et forenklet in vitro-system (1, 8, 9). Disse usikkerheder begrænser vores forståelse af tubulin selvmontering og dens regulering af det utal af proteiner, der forbinder med mikrotubuli i celler (10). Hvorfor mangler vi stadig en detaljeret oversigt over mikrotubuli-samling, når lignende bestræbelser på actin-feltet har givet en dybere kvantitativ forståelse af actin-dynamik (11)? En af grundene er mikrotubulens multistrandede struktur. I modsætning til actin, som består af to spiralformede tråde, dannes mikrotubuli typisk af 13 protofilamenter, der kan vokse uafhængigt af hinanden. Flere protofilamenter kan skabe forskellige arrangementer, der kan give anledning til forskellige associerings-og dissociationskinetik af tubulindimerer ved deres tip. Imidlertid mangler tilgængelige dynamiske billeddannelsesmetoder opløsningen til at skelne mellem individuelle protofilamenter ved spidsen, hvilket i det væsentlige kun giver endimensionel information om mikrotubuli-vækst. Klassiske undersøgelser ved hjælp af videoforstærket differentiel interferenskontrastmikroskopi til måling af vækstrater for enkeltmikrotubuli ved forskellige opløselige tubulinkoncentrationer tilvejebragte estimater af tubulin kOn og kOff (8) (Fig. 1). Disse blev udledt under forudsætning af en simpel endimensionel model, hvor vækstraten varierer lineært med tubulinkoncentration, og kOff er uafhængig af tubulinkoncentration (12). Disse undersøgelser rapporterede kOn-og kOff-værdier ved den voksende mikrotubule−ende af henholdsvis 8,9 liter−1 liter s−1 og 44 liter-1 (8).
