¿Cómo se repara el daño al citoesqueleto (como los microtúbulos)?

Numerosas formas, varía considerablemente dependiendo del componente específico.

Una característica común entre los 3 componentes principales del citoesqueleto es que todos son polímeros de subunidades de proteínas individuales, piense en ladrillos individuales en una pared colectiva. Lo que es interesante sobre el citoesqueleto, sin embargo, es que es muy dinámico, de modo que los “ladrillos” dañados pueden cortarse fácilmente, y los frescos pueden incorporarse fácilmente a la pared de ladrillo. En el caso de los microtúbulos, estas dinámicas son bastante rápidas, ya que los dímeros compuestos de la proteína tubulina se agregan constantemente y se restan del microtúbulo.

Se pueden agregar proteínas adicionales, como MAP, a los microtúbulos y ayudar a proporcionar una capa adicional de estabilidad. En el caso de la remodelación o reparación, estos MAP pueden ser fosforilados (como con MAP tau), causando que se disocien de los microtúbulos, facilitando su destrucción y reemplazo. Por lo tanto, es importante considerar el aclaramiento de proteína y el recambio por los diversos sistemas de proteasas de la célula cuando se considera el citoesqueleto.

Con respecto a las IF, también parecen estar bajo la regulación de la fosforilación. El citoesqueleto de IF se puede fosforilar para fomentar el crecimiento y la estabilidad del citoesqueleto o desfosforilarlo para causar su disociación. En el caso de la reparación, la célula primero debe descomponer el citoesqueleto para reconstruirlo. Una proteína IF, los neurofilamentos, forman estructuras similares a retículas muy interesantes, compuestas de núcleos de filamentos casi paralelos cruzados por dominios de cola que se extienden desde estos núcleos.

Estos dominios de la cola están fosforilados, lo que fomenta la formación de estos puentes cruzados. Sin embargo, la desfosforilación de estos puentes transversales da como resultado una mayor susceptibilidad a las proteasas, lo que puede cortar las colas, liberando el filamento del citoesqueleto. A continuación, se pueden incorporar nuevos filamentos no dañados en la matriz del citoesqueleto, lo que facilita el recambio y la reparación de esta porción del citoesqueleto.

Obviamente, estas dinámicas son bastante complejas, una forma de pensar en ellas es similar a una constante de equilibrio de una clase de química básica, un equilibrio de incorporación (polimerización) y disociación (despolimerización), y un equilibrio de fosforilación y desfosforilación, y además por aumentar o disminuir la proteolisis. Titular el equilibrio de una manera u otra es un medio por el cual la célula crece o destruye su citoesqueleto.