全内部反射蛍光(TIRF)顕微鏡によるアクチンと微小管結合ダイナミクスのイン ビトロでの 可視化

伝統的に、アクチンおよび微小管細胞骨格は、別個の実体として研究され、特定の細胞領域またはプロセスに制限され、各ポリマーに固有の結合タンパク質の異なるスイートによって調節されてきた。多くの研究は、両方の細胞骨格ポリマーのダイナミクスが絡み合っており、このクロストークがほとんどの細胞行動に必要であることを実証しています。アクチン-微小管相互作用に関与する多くのタンパク質(すなわち、タウ、MACF、GAS、ホルミンなど)がすでに同定されており、アクチンまたは微小管のみに関して十分に特徴付けられている。しかし、比較的少数の研究は、両方のポリマーの動的バージョンとのアクチン - 微小管配位アッセイを示した。これは、アクチンと微小管との間の創発的な連結機構を閉塞する可能性がある。ここで、全反射蛍光(TIRF)顕微鏡ベースの in vitro 再構成技術は、1つの生化学反応からアクチンおよび微小管の両方のダイナミクスの視覚化を可能にする。この技術は、アクチンフィラメントまたは微小管のいずれかの重合動力学を個々に、または他のポリマーの存在下で保存する。市販のタウタンパク質は、古典的な細胞骨格架橋タンパク質の存在下でアクチン - 微小管挙動がどのように変化するかを実証するために使用される。この方法は、個々の調節タンパク質が単一フィラメントまたは高次複合体の分解能でアクチン - 微小管ダイナミクスをどのように調整するかについての信頼性の高い機能的および機構的洞察を提供することができる。