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.1997年6月30日；137(7):1567-80.
doi:10.1083/jcb.137.7.1567。

PtK1细胞动粒纤维成熟及其对染色体聚集和后期发病机制的影响

B F麦克尤恩 1, A B黑格尔, G O纸盒, K F黄油, C L Rieder公司
附属机构

PtK1细胞中的动粒纤维成熟及其对染色体会聚和后期发病机制的影响

B F麦克尤恩等。 J细胞生物学. .

摘要

动粒微管（kMts）是纺锤状微管的一个子集，直接与动粒结合形成动粒纤维（K-fiber）。K纤维反过来与动粒相互作用，产生染色体向附着的纺锤极运动。我们使用同细胞视频光学显微镜/连续切片EM检测了PtK1细胞中的K纤维成熟度。在聚集期间，动粒从其纺锤体极（即尾随动粒）移开，其前导的、向极移动的姊妹都有不同数量的kMts，但拖曳的动粒通常至少是领先的动粒的两倍。将聚集染色体姐妹动粒上的Mt数与其运动方向以及与相关纺锤极的距离进行比较，发现运动方向不是由kMt数或总kMt长度决定的。对于振荡的中期染色体也观察到了同样的结果。这些数据表明，动粒向极地移动的趋势与kMt数没有正相关。前中期晚期，完全聚集的动粒上的平均Mts数为19.7+/-6.7（n=94），中期晚期为24.3+/-4.9（n=62），后期早期为27.8+/-6.3（n=65）。这些分布之间的差异具有统计学意义。相对于中期晚期，后期早期kMt数量的增加反映了后期发病时kMt稳定性的增加。用1 microM紫杉醇处理晚期中期细胞可抑制后期发病，但产生与早期后期相同的kMt分布：28.7+/-7。4（n=54）。因此，完全补充kMts不足以诱导后期发作。我们还测量了kMt采集的时间进程，并确定了1.9 kMts/min的初始速率。在K纤维成熟过程中，该速率加速至10倍，表明中期晚期动粒附近Mt+末端的浓度增加，和/或kMt获取的协同性增加。

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数字

图6
图6
时间进程千兆吨采集。(一)原始数据。时间长度单一导向、生物导向、，聚集染色体附着在主轴已确定根据视频记录，如文中所述。(b条)曲线用简单的缔合/解离模型预测（见公式5）。协会速率常数k个 1是估计的最早为0.053时间点（见公式4一和文本），饱和S下的kMt值近似为35kMts和解离速率常数k个 −1设置为0.15千兆吨/分钟，基于千兆吨37°C下4.7分钟的半衰期（翟等，1995）。结果曲线稳定在9.2千兆吨，远低于24千兆吨中期观测到的kMts（表四）。(c（c）)模型预测的曲线，其中k个 1随时间增加（见公式。9). 这条曲线是一致的通过观察千兆吨初始采集率和kMt数中期。
图1
图1
的插图我们的计数方法来自串行部分的kMts电子显微照片。(一)细胞单电子显微照片的整个区域。电子显微照片是在放大率足够低记录所有有丝分裂然后放大以计数千兆吨。白色方框表示一个动粒及其相关微管连续数列部分。(b条)外板所示动粒的在里面一可以在中识别九个连续部分。相关微管为当它们在50 nm范围内可见从外动粒板或嵌入电晕材料。A总计计算了28千兆吨这个动粒(箭头).条形图：(一)2微米；(b条)0.2微米。
图2
图2
追踪集合染色体微分干涉对比度（DIC）视频增强光学显微镜。(一)从DIC-video记录中选择的帧。这个聚集染色体用白色箭头表示左下方给出了视频跟踪启动后的时间每个框架的角。(b条)染色体上AP-移动动粒的追踪记录一因为它引发了国会并向纺锤赤道移动。从拍摄开始直到约196秒，染色体是单向的，并振荡与主轴极的距离没有净变化。在～196秒，染色体获得双极性附着并开始聚集。国会期间，AP运动的动粒在～290秒出现短暂反转，在～330秒出现停顿356 s.Bar，5μm。
图2
图2
追踪集合染色体微分干涉对比度（DIC）视频增强光学显微镜。(一)从DIC-video记录中选择的帧。这个聚集染色体用白色箭头表示左下方给出了视频跟踪启动后的时间每个框架的角。(b条)染色体上AP-移动动粒的追踪记录一因为它引发了国会并向纺锤赤道移动。从拍摄开始直到约196秒，染色体是单向的，并振荡与主轴极的距离没有净变化。在～196秒，染色体获得双极附着并开始聚集。国会期间，AP运动的动粒在～290秒出现短暂反转，在～330秒出现停顿356 s.Bar，5μm。
图3
图3
图2中聚集染色体的连续切片电子显微镜分析，以确定kMt数和距纺锤极的距离。(一)通过细胞连续切片系列的电子显微照片。白色箭头表示AP移动聚集染色体的动粒。(b条)姐妹动粒与其相关纺锤之间距离的测量极点。如文中所述，聚集染色体从连续切片中以3D重建。姐妹动粒由K纤维所在位置的光区域表示(白色试管)附着在染色体上(灰色). 中心粒用圆柱体表示。通过测量三维K纤维长度来确定动粒和纺锤极之间的距离。棒材，2μm。
图4
图4
将kMt数与振荡中期染色体上姐妹动粒的运动方向相关联。(一)DIC视频记录中显示振荡染色体的帧，用黑色箭头表示。(b条)振荡染色体的姐妹动粒追踪记录。箭头对应于中所示的帧a。在固定（512秒）时，一个动粒移动P和另一个是移动AP。(c（c）)细胞的连续切片电子显微照片。摆动的染色体用白色箭头表示。(d日)电子显微照片放大显示了P动粒及其相关的kMts。kMts在连续的连续切片中进行计数，如下所示如图1所示。(e（电子）)电子显微照片放大显示AP动粒及其相关的kMts。条形图：(一)4微米；(c（c）)2.2微米；(d日和e（电子）)0.12微米。
图4
图4
将kMt数与振荡中期染色体上姐妹动粒的运动方向相关联。(一)DIC视频记录中显示摆动染色体的帧，用黑色箭头表示。(b条)振荡染色体的姐妹动粒追踪记录。箭头对应于中所示的帧a。在固定（512秒）时，一个动粒移动P和另一个是移动AP。(c（c）)细胞的连续切片电子显微照片。摆动的染色体用白色箭头表示。(d日)电子显微照片放大显示了P动粒及其相关的kMts。kMts在连续的连续切片中进行计数，如下所示如图1所示。(e（电子）)电子显微照片放大显示AP动粒及其相关的kMts。条形图：(一)4微米；(c（c）)2.2微米；(d日和电子)0.12微米。
图4
图4
将kMt数与振荡中期染色体上姐妹动粒的运动方向相关联。(一)DIC视频记录中显示摆动染色体的帧，用黑色箭头表示。(b条)振荡染色体的姐妹动粒追踪记录。箭头对应于中所示的帧a。在固定（512秒）时，一个动粒移动P和另一个是移动AP。(c（c）)细胞的连续切片电子显微照片。摆动的染色体用白色箭头表示。(d日)电子显微照片放大显示了P动粒及其相关的kMts。kMts在连续的连续切片中进行计数，如下所示如图1所示。(e（电子）)电子显微照片放大显示AP动粒及其相关的kMts。条形图：(一)4微米；(c（c）)2.2微米；(d日和e（电子）)0.12微米。
图5
图5
前中期晚期、成熟中期、后期早期和紫杉醇处理的中期细胞上的kMts数量。有丝分裂阶段定义见表四(一)千兆吨的比较晚期前中期和成熟中期动粒的数量表明，前中期动粒比中期动粒饱和程度低。(b条)千兆吨的比较晚期中期和早期后期动粒的数量表明，成熟中期动粒的饱和程度低于早期后期动粒。(c（c）)kMt数的比较在紫杉醇处理（10min）的中期和后期早期，动粒的分布没有差异。
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