bmt601

СТОХАСТИЧЕСКАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ДИНАМИКИ КЛЕТОЧНЫХ МИКРОТРУБОЧЕК

А.А. Шпильман, Е.С. НАДЕЖДИНА

Институт белка РА Н, 142290, Пущино Московской облает и

микротрубочки, тубулин, компьютерная модель, стохастика, динамика микротрубочек, microtubules, Tubulin, Computer model, Stochasticity, Microtubule dynamics

Для изучения влияния различных факторов на систему микротрубочек, одного из основных элементов цитоскелета в клетке, организующих внутриклеточный транспорт различных орга- нелл и необходимых для митоза, и мейоза, создана компьютерная модель этой системы. В модели с применением стохастического подхода описывается процесс сборки/разборки мик ротрубочек как совокупность химических реакций с определенными константами скорости. Микротрубочки визуализированы в поле компьютерной программы, что делает модель на глядной. Программа с большой степенью достоверности имитирует.динамику и строение системы микротрубочек. Параметры,.снимаемые с модели, коррелируют с аналогичными параметрами микротрубочек в живых клетках. Мы продолжаем развивать данный подход к моделированию микротрубочек и к моделированию аналогичных систем с целью приведения их в еще большее соответствие живым системам и для изучения влияния все более широкого набора факторов.

A computer model of the system of microtubules has been developed to study the mechanisms of action of various factors on this system. The model describes'the process of polymerization/depo-lymerization of microtubules as a set of chemical reactions with certain rate constants using a stochastic approach. Microtubules are visualized in the program field, which makes the model visual. The program imitates the dynamics and structure of the system of cellular microtubules with great reliability. The parameters generated by the model correlate with the corresponding parameters of microtubules in living cells. We are going to develop this approach to modeling microtubules and similar structures to bring them into a better accord with living systems and to study the influence of various factors on these systems.

Sammak P.J., Borisy G.G.//Nature. 1988. V. 332. P. 724-726.

Коопсе М.Р., Kohler J., Neujahr R. el al//EMBO J. 1999. V. 18. P. 6786-6792.

Walker R.A., O'Brien E.T., Pryer N.K. el al//J. Cell Biol. 1988. V. 107. P. 1437-1448.

Mitchison Т., Kirschner M.//Nature. 1984. V. 312. P. 237-242.

Cassimeris L, Pryer N.K. Salmon E.D.//J. Cell Biol. 1988. V. 107. P. 2223-2231.

Komarova Y.A., Vorobjev I.A, Borisy G.G.//J. Cell Sci. 2002. V. 115. P. 3527-3539.

Vorobjev I A., Svitkina T.M., Borisy G.G.//J. Cell Sci. 1997. V. 110. P. 2635-2645.

Rodionov V.I, Borisy G.G.//Science. 1997. V. 275. P. 215-218. -

Yvon A.M., Wadsworth P.//J. Cell Sci. 1997. V. 110. P. 2391-2401.

Rodionov V., Nadezhdina E., Borisy G.//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. V. 96. P. 115-120.

Grego S., Cantillana V., Salmon E.D.//Biophys. J. 2001.V. 81. P. 66-78.

Shelden E., Wadsworth P.//J. Cell Biol. 1993. V. 120. P. 935-945.

Ghksman N.R., Skibbens R.V., Salmon E.D.//Mol. Biol. Cell. 1993. V. 4. P. 1035-1050.

Salaycik K.J, Fagerslrom С.J., Murthy K. et al//J. Cell Sci. 2005. V.118. P. 4113-4122.

Bayley P.M., Schilstra M.J., Martin S.R.//J. Cell Sci. 1989. V. 93. P. 241-254.

Pedigo S., Williams R.C., Jr//Biophys. J. 2002. V.83. P 1809-1819.

Martin S.R., Schilstra M.J., Bayley P.M.//Biophys. J. 1993.V. 65. P. 578-596.

Jenosi I.M., Chretien D., Flyvbjerg H.//Bio'phys. J. 2002.V. 83. P. 1317-1330.

Maly I.V., Borisy G.G.//Trends Cell Biol. 2002. V. 12. P..462-465.

Cytrynbaum E.N., Rodionov V., Mogilner A.//J. Cell Sci. 2004. V.117. P. 1381-1397.

Malikov V., Cytrynbaum E.N., Kashina A. el al//Nat. Cell Biol. 2005. V. 7. P. 1113-1118