Введение

Нокодазол – это противоопухолевый препарат, который оказывает свое действие в клетках, вмешиваясь в полимеризацию микротрубочек. Микротрубочки – один из типов волокон, составляющих цитоскелет, а динамическая сеть микротрубочек выполняет несколько важных функций в клетке, включая везикулярный транспорт, формирование митотического веретена и цитокинез. Ряд препаратов, таких как винкристин и колцемид, подобен нокодазолу тем, что они нарушают полимеризацию микротрубочек. Показано, что нокодазол снижает онкогенный потенциал раковых клеток посредством других механизмов, не зависящих от микротрубочек. Нокодазол стимулирует экспрессию LATS2, которая эффективно ингибирует Wnt-сигнальный путь, блокируя взаимодействие между Wnt-зависимым транскрипционным кофактором бета-катенином и BCL9. Он структурно связан с мебендазолом, отличаясь заменой крайнего левого бензольного кольца на тиофеновое.

Использование в исследованиях клеточной биологии

Поскольку нокодазол влияет на цитоскелет, он часто используется в экспериментах по клеточной биологии в качестве контроля: например, некоторые доминантные негативные Rho малые GTPазы вызывают аналогичный эффект, как и нокодазол, а конститутивно активированные мутанты часто обращают вспять или нейтрализуют этот эффект. Нокодазол часто используется в лабораториях клеточной биологии для синхронизации клеточного цикла. Клетки, обработанные нокодазолом, при анализе методом проточной цитометрии демонстрируют остановку с содержанием ДНК фазы G2 или M. Микроскопия клеток, обработанных нокодазолом, показывает, что они вступают в митоз, но не могут сформировать метафазные веретена деления, поскольку микротрубочки (из которых состоят веретена деления) не могут полимеризоваться. Отсутствие прикрепления микротрубочек к кинетохорам активирует контрольную точку сборки веретена деления, вызывая остановку клетки в прометафазе. Для экспериментов по синхронизации клеток нокодазол обычно используют в концентрации 40–100 нг/мл культуральной среды в течение 12–18 часов. Длительная остановка клеток в митозе в результате обработки нокодазолом обычно приводит к гибели клеток посредством апоптоза. Другим стандартным применением нокодазола в клеточной биологии является индуцирование образования мини-стеков Гольджи в эукариотических клетках. Перинуклеарная структурная организация аппарата Гольджи у эукариот зависит от транспорта микротрубочек, но нарушение транспорта элементов Гольджи от эндоплазматической сети при обработке нокодазолом (33 мкМ в течение 3 часов) индуцирует образование многочисленных элементов Гольджи вблизи выходов из ЭР. Эти функциональные мини-стеки Гольджи остаются распределенными по клетке, неспособными продвигаться вперед для формирования перинуклеарного аппарата Гольджи, поскольку нокодазол деполимеризовал микротрубочки. Также используется в сочетании с белком Mad2p в качестве антимикротрубочкового препарата.