Visualisering av aktin- och mikrotubulikopplingsdynamik in vitro genom total intern reflektion fluorescens (TIRF) mikroskopi

Traditionellt har aktin- och mikrotubulicytoskeletonerna studerats som separata enheter, begränsade till specifika cellulära regioner eller processer och reglerade av olika sviter av bindande proteiner som är unika för varje polymer. Många studier visar nu att dynamiken hos båda cytoskelettpolymererna är sammanflätade och att denna överhörning krävs för de flesta cellulära beteenden. Ett antal proteiner som är involverade i aktin-mikrotubuliinteraktioner har redan identifierats (dvs Tau, MACF, GAS, forminer och mer) och är väl karakteriserade med avseende på antingen aktin eller mikrotubuli ensam. Relativt få studier visade emellertid analyser av aktin-mikrotubuli-koordination med dynamiska versioner av båda polymererna. Detta kan täppa till framväxande länkningsmekanismer mellan aktin och mikrotubuli. Här möjliggör en total intern reflektionsfluorescens (TIRF) mikroskopibaserad in vitro-rekonstitueringsteknik visualisering av både aktin- och mikrotubulidynamik från den biokemiska reaktionen. Denna teknik bevarar polymerisationsdynamiken hos antingen aktinfilament eller mikrotubuli individuellt eller i närvaro av den andra polymeren. Kommersiellt tillgängligt Tau-protein används för att visa hur aktin-mikrotubulibeteenden förändras i närvaro av ett klassiskt cytoskelett tvärbindande protein. Denna metod kan ge tillförlitliga funktionella och mekanistiska insikter i hur enskilda reglerande proteiner koordinerar aktin-mikrotubulidynamik vid en upplösning av enstaka filament eller högre ordningskomplex.