Visualización de la dinámica de acoplamiento de actina y microtúbulos in vitro mediante microscopía de fluorescencia de reflexión interna total (TIRF)

Tradicionalmente, los citoesqueletos de actina y microtúbulos se han estudiado como entidades separadas, restringidas a regiones o procesos celulares específicos, y reguladas por diferentes conjuntos de proteínas de unión únicas para cada polímero. Muchos estudios ahora demuestran que la dinámica de ambos polímeros citoesqueléticos está entrelazada y que esta diafonía es necesaria para la mayoría de los comportamientos celulares. Ya se han identificado varias proteínas involucradas en las interacciones actina-microtúbulos (es decir, Tau, MACF, GAS, forminas y más) y están bien caracterizadas con respecto a la actina o los microtúbulos solos. Sin embargo, relativamente pocos estudios mostraron ensayos de coordinación actina-microtúbulo con versiones dinámicas de ambos polímeros. Esto puede ocluir los mecanismos de enlace emergentes entre la actina y los microtúbulos. Aquí, una técnica de reconstitución in vitro basada en microscopía de fluorescencia interna total (TIRF) permite la visualización de la dinámica de la actina y los microtúbulos a partir de la única reacción bioquímica. Esta técnica preserva la dinámica de polimerización del filamento de actina o de los microtúbulos individualmente o en presencia del otro polímero. La proteína Tau disponible comercialmente se utiliza para demostrar cómo cambian los comportamientos de actina-microtúbulos en presencia de una proteína de reticulación citoesquelética clásica. Este método puede proporcionar información funcional y mecanicista confiable sobre cómo las proteínas reguladoras individuales coordinan la dinámica actina-microtúbulo a una resolución de filamentos individuales o complejos de orden superior.