• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

微管聚合酶和连续的正端追踪功能源自 TOG 结构域阵列中的不同特征。

Microtubule polymerase and processive plus-end tracking functions originate from distinct features within TOG domain arrays.

机构信息

Department of Molecular Cellular Biology, University of California, Davis, Davis, CA 95616.

Department of Cell and Tissue Biology, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94143.

出版信息

Mol Biol Cell. 2019 Jun 1;30(12):1490-1504. doi: 10.1091/mbc.E19-02-0093. Epub 2019 Apr 10.

DOI:10.1091/mbc.E19-02-0093
PMID:30969896
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6724690/
Abstract

XMAP215/Stu2/Alp14 accelerates tubulin polymerization while processively tracking microtubule (MT) plus ends via tumor overexpressed gene (TOG) domain arrays. It remains poorly understood how these functions arise from tubulin recruitment, mediated by the distinct TOG1 and TOG2 domains, or the assembly of these arrays into large square complexes. Here, we describe a relationship between MT plus-end tracking and polymerase functions revealing their distinct origin within TOG arrays. We study Alp14 mutants designed based on structural models, with defects in either tubulin recruitment or self-organization. Using in vivo live imaging in fission yeast and in vitro MT dynamics assays, we show that tubulins recruited by TOG1 and TOG2 serve concerted, yet distinct, roles in MT plus-end tracking and polymerase functions. TOG1 is critical for processive plus-end tracking, whereas TOG2 is critical for accelerating tubulin polymerization. Inactivating interfaces that stabilize square complexes lead to defects in both processive MT plus-end tracking and polymerase. Our studies suggest that a dynamic cycle between square and unfurled TOG array states gives rise to processive polymerase activity at MT plus ends.

摘要

XMAP215/Stu2/Alp14 通过肿瘤过表达基因 (TOG) 结构域阵列加速微管 (MT) 聚合,同时进行性追踪 MT 末端。目前还不太清楚这些功能是如何通过由独特的 TOG1 和 TOG2 结构域介导的微管募集,或这些阵列组装成大的正方形复合物产生的。在这里,我们描述了 MT 末端追踪和聚合酶功能之间的关系,揭示了它们在 TOG 阵列中的不同起源。我们研究了基于结构模型设计的 Alp14 突变体,这些突变体在微管募集或自组装方面存在缺陷。我们使用裂殖酵母体内实时成像和体外 MT 动力学测定,表明由 TOG1 和 TOG2 募集的微管在 MT 末端追踪和聚合酶功能方面协同发挥作用,但具有不同的作用。TOG1 对于进行性末端追踪至关重要,而 TOG2 对于加速微管聚合至关重要。失活稳定正方形复合物的界面会导致进行性 MT 末端追踪和聚合酶功能缺陷。我们的研究表明,正方形和展开的 TOG 阵列状态之间的动态循环导致 MT 末端进行性聚合酶活性。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/9161feeec279/mbc-30-1490-g008.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/4e3f82fcd14c/mbc-30-1490-g001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/bdab923726fc/mbc-30-1490-g002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/feb486374223/mbc-30-1490-g003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/feef946bcccb/mbc-30-1490-g004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/1a9c35187e23/mbc-30-1490-g005.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/38227b5a10d3/mbc-30-1490-g006.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/0efd70a0d9cf/mbc-30-1490-g007.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/9161feeec279/mbc-30-1490-g008.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/4e3f82fcd14c/mbc-30-1490-g001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/bdab923726fc/mbc-30-1490-g002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/feb486374223/mbc-30-1490-g003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/feef946bcccb/mbc-30-1490-g004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/1a9c35187e23/mbc-30-1490-g005.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/38227b5a10d3/mbc-30-1490-g006.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/0efd70a0d9cf/mbc-30-1490-g007.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ea29/6724690/9161feeec279/mbc-30-1490-g008.jpg

相似文献

1
Microtubule polymerase and processive plus-end tracking functions originate from distinct features within TOG domain arrays.微管聚合酶和连续的正端追踪功能源自 TOG 结构域阵列中的不同特征。
Mol Biol Cell. 2019 Jun 1;30(12):1490-1504. doi: 10.1091/mbc.E19-02-0093. Epub 2019 Apr 10.
2
Structural basis of tubulin recruitment and assembly by microtubule polymerases with tumor overexpressed gene (TOG) domain arrays.微管聚合酶及其肿瘤过表达基因(TOG)结构域阵列招募和组装微管的结构基础。
Elife. 2018 Nov 13;7:e38922. doi: 10.7554/eLife.38922.
3
Fission yeast Alp14 is a dose-dependent plus end-tracking microtubule polymerase.裂殖酵母 Alp14 是一种剂量依赖性的微管聚合酶,具有正端追踪功能。
Mol Biol Cell. 2012 Aug;23(15):2878-90. doi: 10.1091/mbc.E12-03-0205. Epub 2012 Jun 13.
4
Drosophila melanogaster mini spindles TOG3 utilizes unique structural elements to promote domain stability and maintain a TOG1- and TOG2-like tubulin-binding surface.果蝇微小纺锤体TOG3利用独特的结构元件来促进结构域稳定性并维持类似TOG1和TOG2的微管蛋白结合表面。
J Biol Chem. 2015 Apr 17;290(16):10149-62. doi: 10.1074/jbc.M114.633826. Epub 2015 Feb 26.
5
Structures of TOG1 and TOG2 from the human microtubule dynamics regulator CLASP1.CLASP1 蛋白的人微管动力学调节因子 TOG1 和 TOG2 的结构。
PLoS One. 2019 Jul 19;14(7):e0219823. doi: 10.1371/journal.pone.0219823. eCollection 2019.
6
The XMAP215 Ortholog Alp14 Promotes Microtubule Nucleation in Fission Yeast.XMAP215 同源物 Alp14 促进裂殖酵母中的微管成核。
Curr Biol. 2018 Jun 4;28(11):1681-1691.e4. doi: 10.1016/j.cub.2018.04.008. Epub 2018 May 17.
7
The role of TOG domains in microtubule plus end dynamics.TOG结构域在微管正端动力学中的作用。
Biochem Soc Trans. 2009 Oct;37(Pt 5):1002-6. doi: 10.1042/BST0371002.
8
The XMAP215 family drives microtubule polymerization using a structurally diverse TOG array.XMAP215家族利用结构多样的TOG结构域阵列驱动微管聚合。
Mol Biol Cell. 2014 Aug 15;25(16):2375-92. doi: 10.1091/mbc.E13-08-0501. Epub 2014 Jun 25.
9
An isolated CLASP TOG domain suppresses microtubule catastrophe and promotes rescue.孤立的 CLASP TOG 结构域抑制微管崩解并促进微管救援。
Mol Biol Cell. 2018 Jun 1;29(11):1359-1375. doi: 10.1091/mbc.E17-12-0748. Epub 2018 Apr 5.
10
Alp7/TACC-Alp14/TOG generates long-lived, fast-growing MTs by an unconventional mechanism.Alp7/TACC与Alp14/TOG通过一种非常规机制生成寿命长、生长快的微管。
Sci Rep. 2016 Feb 11;6:20653. doi: 10.1038/srep20653.

引用本文的文献

1
A biochemical mechanism for Stu2/XMAP215-family microtubule polymerases.Stu2/XMAP215家族微管聚合酶的生化机制
bioRxiv. 2025 Jun 10:2025.06.09.658552. doi: 10.1101/2025.06.09.658552.
2
Mechanism of how the universal module XMAP215 γ-TuRC nucleates microtubules.通用模块XMAP215 γ-微管蛋白环形复合物成核微管的机制。
bioRxiv. 2024 Jun 3:2024.06.03.597159. doi: 10.1101/2024.06.03.597159.
3
C. elegans XMAP215/ZYG-9 and TACC/TAC-1 act at multiple times during oocyte meiotic spindle assembly and promote both spindle pole coalescence and stability.

本文引用的文献

1
Structural basis of tubulin recruitment and assembly by microtubule polymerases with tumor overexpressed gene (TOG) domain arrays.微管聚合酶及其肿瘤过表达基因(TOG)结构域阵列招募和组装微管的结构基础。
Elife. 2018 Nov 13;7:e38922. doi: 10.7554/eLife.38922.
2
Design principles of a microtubule polymerase.微管聚合酶的设计原理。
Elife. 2018 Jun 13;7:e34574. doi: 10.7554/eLife.34574.
3
The XMAP215 Ortholog Alp14 Promotes Microtubule Nucleation in Fission Yeast.XMAP215 同源物 Alp14 促进裂殖酵母中的微管成核。
秀丽隐杆线虫 XMAP215/ZYG-9 和 TACC/TAC-1 在卵母细胞减数分裂纺锤体组装过程中的多个时间点发挥作用,并促进纺锤体极的融合和稳定性。
PLoS Genet. 2023 Jan 6;19(1):e1010363. doi: 10.1371/journal.pgen.1010363. eCollection 2023 Jan.
4
Pseudo-repeats in doublecortin make distinct mechanistic contributions to microtubule regulation.双皮质素中的拟重复序列对微管调节有独特的机械贡献。
EMBO Rep. 2020 Dec 3;21(12):e51534. doi: 10.15252/embr.202051534. Epub 2020 Oct 14.
5
Kinesin-8 and Dis1/TOG collaborate to limit spindle elongation from prophase to anaphase A for proper chromosome segregation in fission yeast.驱动蛋白-8 和 Dis1/TOG 协同作用,限制有丝分裂前期到后期 A 的纺锤体伸长,以实现裂殖酵母中染色体的正确分离。
J Cell Sci. 2019 Sep 23;132(18):jcs232306. doi: 10.1242/jcs.232306.
Curr Biol. 2018 Jun 4;28(11):1681-1691.e4. doi: 10.1016/j.cub.2018.04.008. Epub 2018 May 17.
4
Microtubule dynamics: an interplay of biochemistry and mechanics.微管动力学:生物化学与力学的相互作用。
Nat Rev Mol Cell Biol. 2018 Jul;19(7):451-463. doi: 10.1038/s41580-018-0009-y.
5
Stu2 uses a 15-nm parallel coiled coil for kinetochore localization and concomitant regulation of the mitotic spindle.Stu2 使用 15nm 的平行卷曲螺旋来定位着丝粒,并同时调节有丝分裂纺锤体。
Mol Biol Cell. 2018 Feb 1;29(3):285-294. doi: 10.1091/mbc.E17-01-0057. Epub 2017 Nov 29.
6
TOG-tubulin binding specificity promotes microtubule dynamics and mitotic spindle formation.TOG-微管蛋白结合特异性促进微管动力学和有丝分裂纺锤体形成。
J Cell Biol. 2017 Jun 5;216(6):1641-1657. doi: 10.1083/jcb.201610090. Epub 2017 May 16.
7
Alp7/TACC-Alp14/TOG generates long-lived, fast-growing MTs by an unconventional mechanism.Alp7/TACC与Alp14/TOG通过一种非常规机制生成寿命长、生长快的微管。
Sci Rep. 2016 Feb 11;6:20653. doi: 10.1038/srep20653.
8
Control of microtubule organization and dynamics: two ends in the limelight.控制微管组织和动力学:两个焦点。
Nat Rev Mol Cell Biol. 2015 Dec;16(12):711-26. doi: 10.1038/nrm4084. Epub 2015 Nov 12.
9
The contribution of αβ-tubulin curvature to microtubule dynamics.αβ-微管蛋白曲率对微管动力学的作用。
J Cell Biol. 2014 Nov 10;207(3):323-34. doi: 10.1083/jcb.201407095.
10
Stu2, the budding yeast XMAP215/Dis1 homolog, promotes assembly of yeast microtubules by increasing growth rate and decreasing catastrophe frequency.Stu2是出芽酵母XMAP215/Dis1的同源物,它通过提高生长速率和降低微管解聚频率来促进酵母微管的组装。
J Biol Chem. 2014 Oct 10;289(41):28087-93. doi: 10.1074/jbc.M114.584300. Epub 2014 Aug 29.