Динамические неустойчивости в кинетике роста и деполимеризации тубулиновых микротрубочек

• Автор: Катруха, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общие представления о структуре микротрубочек

1.2. Динамические особенности поведения микротрубочек и их

математические модели

1.2.1 Модели, основанные на предположении

о существовании ГТФкрышки

1.2.2 Кинетическая модель Флайберга, Холи и Лейблера

1.2.3 Модели структурных крышек
1.2.4 Модель, основанная на представлении о роли вакансий
в динамике микротрубочки
1.2.5 Кинетические модели
1.2.6 Аксиоматические модели Лейблера и соавторов
1.2.7 Диффузионные ограничения на рост микротрубочек
1.2.8 Диффузионная модель динамики микротрубочек
И. Воробьева и соавторов
1.3 Нелинейные явления в динамике микротрубочек
1.4 Анализ характерных времен кинетических процессов в динамике микротрубочек
Глава 2. СТОХАСТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТРУКТУРНОЙ
ДИНАМИКИ ТУБУЛИНОВЫХ ВОЛОКОН
2.1. Описание динамики димеров тубулина и вакансий
2.2. Вычислительные эксперименты
2.3. Феноменологическая огрубленная модель.
Глава 3. КИНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ
ДИНАМИКИ МИКРОТРУБОЧЕК
3.1. Математическая модель
3.2. Параметрическая диаграмма состояния
3.3. Динамические характеристики автоколебательных решений
Глава 4. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
НА ТУБУЛИНОВЫЙ ЦИТОСКЕЛЕТ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Построена таблица, отражающая наличие эффектов взаимного усиленияослабления действия цитостатических агентов при совместном применении агентов различных классов. Полученные в работе результаты имеют важное значение для поиска эффективных режимов управления крупномасштабной трансформацией цитоскелета на ключевых стадиях клеточного цикла. Построенная диаграмма состояний микротрубочек позволяет уже на стадии проектирования экспериментов i vi целенаправленно проводить подбор необходимых параметров концентрации тубулина, ГТФ, ГДФ, соответствующих искомому динамическому режиму системы микротрубочкираствор. Открылась возможность для целенаправленного поиска и разработки комплексных противоопухолевых препаратов, обладающих совместным синергетическим эффектом действия входящих в их состав компонентов. Глава 1. Как известно, микротрубочки, наряду с актиновыми и промежуточными филаментами, являются важной частью цитоскелета эукариотических клеток . В х годах XX столетия было обнаружено, что динамика микротрубочек на определенных стадиях клеточного цикла в условиях i viv характеризуется нестабильностями I i, I, i, . Отдельные микротрубочки в состоянии резко укорачиваться, после чего повторно возобновлять свой рост. Явление стремительного укорачивания микротрубочек также удалось обнаружить и в системах i vi, приготовленных по известным методикам и состоящих из строго определенного набора очищенных биохимических компонентов ii i, . Оказалось, что существует прямая связь между динамическими нестабильностями микротрубочек и энергетическим метаболизмом клетки i, i i, i . В настоящее время существует большое количество данных, указывающих на то, какие из эндогенных факторов регуляции энергообмена в клетке оказывают наибольшее воздействие на трансформацию клеточного цитоскелета, в том числе, на трансформацию его микротубулиновой части , Vi . i , iiv . Существует несколько разных точек зрения на природу биологической регуляции динамической нестабильности i, i . . В силу наличия большого числа регуляторных эндогенных факторов в системах i vv, для изучения природы динамических нестабильностей представляется более удобным обратиться сначала к анализу реконструируемых систем i vi. Глава 1. XX века i, i , i . . Vi . , . При анализе динамики микротрубочек в реконструируемых системах i vi, удается выделять фазы, когда микротрубочки являются стабильными, т. При этом в микротубулиновых сетях наблюдается стационарное распределение микротрубочек по длинам. Наряду с этим бывают ситуации, в которых микротрубочки демонстрируют отчетливо выраженные крупномасштабные трепетания своей длины ii i, . , . При помощи методов оптического рассеяния света и ренгеновского рассеяния удается наблюдать отчетливо выраженные изменения длины, присущие целым ансамблям микротрубочек i . . В то время, как трепетания и изменения длины отдельных микротрубочек наиболее часто наблюдаются при помощи средств видеомикроскопии методов флуоресценции, темного поля и дифференциальноинтерференционного контраста см. ii i, . . Иными словами, в настоящее время развиты хорошо воспроизводимые методы контроля и регистрации статических и динамических характеристик тубулиновых волокон в системах i vi. При анализе реконструированных систем i vi, представляется важным отметить, что по своей природе они являются системами конечномерными, т. Прежде всего, это молекулы тубулина, связанные с ГТФ или ГДФ. В ряде случаев, одновременно проводится дополнительное насыщение систем энергетически богатыми факторами ГТФ, АТФ i, i .