a mikrotubulusok mezoszkópikus dinamikus, nem kovalens polimerek, amelyek nélkülözhetetlenek az összes eukarióta élethez. Dinamikus viselkedésük elengedhetetlen a sejtek osztódásához, differenciálódásához és migrációjához. A mikrotubulusok a tubulin dimerek fej-farok asszociációján keresztül kialakított lineáris protofilamentumok oldalirányú szerelvényén keresztül épülnek fel (1). A protofilamentumok oldalirányú társulása képezi az üreges hengeres mikrotubulust. A mikrotubulusok a tubulin dimerek hozzáadásával nőnek. Az egyes mikrotubulusok megfigyelése különböző optikai technikákkal, biokémiai elemzésekkel és modellezéssel párosulva fogalmi keretet eredményezett a növekedésük és szétszerelésük során bekövetkező kinetika és szerkezeti átmenetek megértéséhez. A PNAS-ban Mickolajczyk et al. (2) Használja ki a rekombináns tubulinmérnöki (3 .. -6) és interferometrikus szórásmikroszkópos (iscat) (7) legújabb fejlesztéseinek erejét, hogy közvetlenül mérje az egyes tubulin dimerek asszociációs és disszociációs állandóit a növekvő mikrotubulus csúcsán (kon és Koff), és elősegítse a mikrotubulus növekedésének modelljét.
a mikrotubulus dinamikájával kapcsolatos évtizedes kutatások ellenére az alapvető polimer tulajdonságok, mint például a tubulin dimer addíciójának és a mikrotubulus csúcsainak veszteségének aránya még mindig ellentmondásosak és nagyságrenddel változnak a vizsgálatok között, még egy egyszerűsített in vitro rendszerben is (1, 8, 9). Ezek a bizonytalanságok korlátozzák a tubulin önszerveződésének és szabályozásának megértését a sejtek mikrotubulusaihoz kapcsolódó számtalan fehérje által (10). Miért hiányzik még mindig a mikrotubulusok összeszerelésének részletes áttekintése, amikor az aktin területén végzett hasonló erőfeszítések mélyebb kvantitatív megértést eredményeztek az aktin dinamikájáról (11)? Ennek egyik oka a mikrotubulus többszálú szerkezete. Az aktinnal ellentétben, amely két spirális szálból áll, a mikrotubulusokat általában 13 protofilamentum alkotja, amelyek egymástól függetlenül növekedhetnek. Több protofilamentum különböző elrendezéseket hozhat létre, amelyek a tubulin dimerek különböző asszociációs és disszociációs kinetikáját eredményezhetik. A rendelkezésre álló dinamikus képalkotó módszerekből azonban hiányzik a felbontás az egyes protofilamentumok megkülönböztetésére a csúcson, lényegében csak egydimenziós információt szolgáltat a mikrotubulus növekedéséről. Klasszikus vizsgálatok segítségével video-fokozott differenciál interferencia kontraszt mikroszkópia mérésére növekedési üteme egyetlen mikrotubulusok különböző oldható tubulin koncentrációk feltéve becslések tubulin kOn és kOff (8) (ábra. 1). Ezekre egy egyszerű egydimenziós Oosawa modellt feltételezve következtettek, amelyben a növekedési sebesség lineárisan változik a tubulin koncentrációjával, és a kOff független a tubulin koncentrációtól (12). Ezek a vizsgálatok kon−és kOff−értékeket jelentettek a növekvő mikrotubulus végén, a 8,9−es, 1-es, illetve 44-es, s-1-es (8) tartományban.
