微管（microtubule）是一种细长的丝状结构，很多细胞结构例如细胞骨架、纺锤丝、基因丝等构成都需要微管。这些结构并非静态，当细胞发生运动、改变形状等时，它们会分解然后再建。微管的生长速度很快，这种高速生长对于细胞分裂和分化过程中细胞骨架重组至关重要。而细胞中微管生长速度受到Dis1/XMAP215蛋白族调控，其中的XMAP215蛋白可以促进微管生长。

 

在1月11日出版的《细胞》（Cell）封面文章上，来自德国、美国和日本的一组科学家提出了一种单分子技术，这种技术能直接观察XMAP215-GFP与微管的动态相互作用，从而帮助研究人员寻找XMAP215如何实现微管加速生长。

 

研究中，科学家使用了一种荧光显微方法观察微管生长，为了消除背景中杂散荧光的影响，小组利用全内反射荧光显微技术（TIRF），从而使激发光被限制在盖玻片附近很小的区域内。

 

研究结果表明，XMAP215可以与微管蛋白结合成1:1的复合物，XMAP215存在于微管的正极（plus end），从而促进微管不断生长。此外，实验还表明，XMAP215可以与微管的正极生长端（growing plus end）和正极收缩端（shrinking plus end）同时结合，并随着生长端而发生移动。除了促进微管的生长外，在某些情况下XMAP215也能导致逆反应——微管收缩的发生。

 

以上结果表明，XMAP215是一种直接催化微管生长的聚合酶，它促进微管蛋白聚合物结合到微管正极生长端。同时，这种全新观点也提供了利用其它细胞因子实现XMAP215调控的可能，例如，XTACC3蛋白可以激发XMAP215。此外，磷酸化过程也能改变XMAP215的诸多活性，并可能对XMAP215的结合微管蛋白的能力带来影响。而XMAP215与形成素（formins）、肌动蛋白聚合酶之间的相似性也充分说明，前向尖端追踪是激发细胞骨架聚合体生长的一种普遍机制。（科学网 何宏辉/编译）

 

（《细胞》（Cell），Vol 132, 79-88, 11 January 2008，Gary J. Brouhard, Anthony A. Hyman）