J. Victor Small (jvsmallimb.oeaw.ac.at), Benjamin Geiger, Irina Kaverina/ Alexander Bershadsky Nature Reviews Molecular Cell Biology3, No 12, P. 957-964 (2002)
Microtubules have long been implicated in the polarization of migrating cells, but how they carry out this role is unclear. Here, we propose that microtubules determine cell polarity by modulating the pattern of adhesions that a cell develops with the underlying matrix, through focal inhibitions of contractility.
(Рис.1.) | The actin cytoskeleton and adhesion sites in a migrating cell.
(Рис.2.) | Changes in the actin cytoskeleton and adhesion sites in a migrating cell.
(Рис.3.) | Focal adhesion growth in response to the local application of external force.
(Рис.1.) | Asymmetric relaxation of contractility restores polarization in fibroblasts lacking microtubules.
(Рис.7.) | Microtubule–adhesion-site crosstalk in a migrating cell.
Boxes
Box 1 | Microtubules and cell contractility
The occurrence of cell contractility after microtubule
disruption is a general phenomenon. Fibroblasts and other cell types
that are attached to a flexible substrate or embedded in a collagen
gel show an increased ability to deform these substrates on
treatment with microtubule-depolymerizing drugs. The ATP-induced contraction of detergent-extracted 'cell models' is
also enhanced by previous microtubule disruption. Likewise, microtubule disassembly causes nerve cells to retract
their protrusions and, in Xenopus laevis oocytes, rapidly enhances the
actomyosin-based cortical flow. After contraction, cells usually do not relax until the microtubule
system recovers. In some cases, microtubule disruption induces rhythmic oscillations
of the contractile actomyosin system.The disruption of microtubules also enhances the contractility of
'professional' contracting cells, such as smooth muscle cells and
cardiomyocytes. And the excess of microtubules that is observed in some forms of
cardiomyopathies leads to contractile dysfunction, which can be
cured by microtubule-disrupting drugs. In all of the above-mentioned cases, microtubules seem to control
myosin II activity, as shown by the increased phosphorylation of the
myosin light chain (MLC).
Alternative mechanisms have been proposed to account for the
inhibition of contractility by microtubules. First, in the framework
of the 'tensegrity' model microtubules might function as rigid struts that resist actomyosin
contraction. Recent measurements of the mechanical characteristics
of microtubules in vitro show, however, that individual microtubules are far too pliable to
assume a role of struts . So, the direct effect of microtubules on tension is applicable only
to microtubule arrays with associated motors and other cytoskeletal
elements, and not to single microtubules.
Another possible mechanism is that microtubules control cell
contractility indirectly, by sequestering signalling molecules in
the cytoplasm. It was shown recently that two Rho exchange factors,
p190RhoGEF and GEF-H1, are associated with microtubules. Moreover, the activity of GEF-H1 is suppressed when it binds to
microtubules and is increased when it is released. This could explain why microtubule disruption activates Rho,
and subsequently brings about cell contractility by a Rho
kinase-dependent increase of MLC phosphorylation. Another contractility-activating factor is Ca2+, the
concentration of which increases on microtubule disruption in some
cells.
Box 2 | Microtubules and protrusion
formation
The basic machinery that is responsible for the
protrusion of the lamellipodium does not depend on microtubules.
Nevertheless, in many cell types, the formation and dynamics of
lamellipodia are apparently modulated by microtubules. Microtubule
disruption not only leads to the random distribution of lamellipodia
over the cell perimeter, but also apparently decreases the average amplitude of lamellipodial
activity, which reduces the areas of both the protruded and
retracted lamellipodia per unit of time
Several hypotheses aim to explain these microtubule-dependent
effects. First, formation of lamellipodia depends on, in addition to
actin polymerization, the delivery and insertion of the new membrane
into the lamellipodium tip. A proposed function of microtubules is the delivery of new membrane
material from the trans-Golgi network to the plasma
membrane. So, microtubules could facilitate lamellipodia formation by
enhancing the supply of the new membrane material. This explanation
is consistent with the observation that disruption of the Golgi
complex — by either brefeldin A or blocking kinesin motor activity — mimics the effects of microtubule disruption on the lamellipodial
activity, although these treatments do not affect the integrity of
the microtubule network. The problem with these models is that
microtubules lag far behind rapidly protruding cell fronts and,
indeed, their complete loss in such situations does not impede
protrusion
Another explanation is that microtubules control the process of
actin assembly in lamellipodia through the delivery, or local
activation, of some regulatory components. In particular,
microtubule re-polymerization was shown to induce the activation of
Rac1 ,
an important molecular switch that triggers lamellipodia formation.
However, the delivery of activators along microtubules into
lamellipodia seems unlikely for the same reasons as above, and Rac
activation during microtubule re-polymerization is more likely
explained as an antagonistic response to the parallel downregulation
of Rho.
Finally, a global balance exists in the cell between the
processes of protrusion and retraction. So, as discussed in the
text, microtubules might affect protrusion formation indirectly,
through their effect on cell contractility and
retraction.
Чтобы занять новую территорию клетк должна продвинуть фронт, прикрепить его к субстрату и затем подтянуть свой зад. Для этого д. существовать симметричная или поляризованная форма, в которой зона выпячиваним и ретракции более или менее диаметрально противоположны. Процессы протрузии, адгезии и ретракции управляются непосредственно актиновым цитоскелетом. Однако, поляризация обычно нуждается в кооперации микротрубочек, потому что она нарушается или исчезает, когда разрушены микротрубочки.
Establishing asymmetry
Protrusion and retraction.
Движущиеся клетки выпускают тонкий листок цитоплазмы — обычно в 2–5 μm шириной — который известен как ламеллоподиум (lamellipodium). Это часто сопровождается одновременным выпячиваием пальце-образных проекций, называемых филоподиями (filopodia). Выпячивания базируются на полимеризации плотной сери актиновых филамент, которые формируют стержень ламеллоподиума. Полимеризация актиновых филамент по фронту ламмелоподиума сопровождается деполимеризацией части филамент, которые находятся в его основании. Актиновые филаменты, которые не разбираются в основании ламеллоподиума входят в состав сети всей клетки, которые образуют актиновый цитоскелет. В зависимости от типа клетки эта сеть м.б. или относительно дисперсной или быть организована в варьирующее число компактных пучков, которые известны как стрессовые волокна (Рис. 1). Втягивание задней части клетки обеспечивается контракцией частей сети актинового цитосклета, которая управляется моторным белком myosin II .
Adhesion asymmetry and polarization.
Образоание и преобразование актинового цитосклета связано со слипанием с субстратом. Это слипание достигается сцеплением частей актинового цитоскелета с трансмембранными рецепторами для внеклеточного матрикса — которые известны как интегрины — в специализированных фокальных сайтах или адгезивных комплексах. Адгезивные комплексы состоят из ансамблей структурных, адапторых и сигнальных белков и они возникают в ассоциации с ламеллоподиумом и филоподиями в виде точечных 'focal complexes'. Их образование индуцируется малыми Rho-family GTPases Rac и . Фокальные комплексы поддерживают выпячивания — они м.б. или коротко-живущими или м. превращаться в большие 'focal adhesions', из которых исходят пучки актиновых филаменти которые собираются из сети актиновых филамент позади границы ламеллоподиума (Рис. 1, 2a; ). Переход от фокальных комплексов к фокальным адгезиям стимулируется активацией Rho.
Чтобы поляризоваться клетка постоянно выпускает ламеллоподии на одном крае и уменьшает их сеть протрузивной активности в остальных местах. В тех областях, в которых ламмелоподии втягиваются, край клетки остается прикрепленным с помощью фокальных адгезий, которые образуются непосредственно позади него. В простейшем случае, фронт клетки маркирован ламеллоподиями и фокальными комплексами (некоторые из которых дифференцируются в фокальные адгезии ), а заджняя часть клетки маркирована большими фокальными адгезиямиs (Рис. 1, 2). Time-lapse анализ движущихся клеток показывает, что фокальные адгезии во фронте клетки наиболее стационар по отношению к субстрату, тогда как те, которые в задней части и на флангах клетки м. транслоцироваться вперед вместе с подтягиваемым краем, предже чем они будут разобраны (Рис.2c; ).
Contractility and traction
Contractility.
Важным детерминантом образования и поддержания фокальных адгезий является контрактильность актинового цитоскелета, которая обеспечивается за счет взаимодействия myosin II с актином. Myosin-II-индуцированная контрактильность стимулируется с помощью Rho, а ингибирование или Rho или myosin II ведет к распаду стрессовых волокон и фокальных адгезий.
Клетке необходимы контрактильные силы, которые генерируются между актином и миозином II, чтобы разорвать свои контакты с субстратом во время передвижения. Однако, интегринами обеспечиваемые контакты обладают неожидланным свойством: если приложена сила, которая не превышает определенный порог, то контакты не разбираются, а скорее быстро растут. Иллюстрацией потребности в механических силах для развития адгезий м. служить эксперименты, в которых клетки механически обрабатывались микроиглой. В фибробластах, которые имеют фокальные комплексы и малые фокальные адгезии по периферии приложение натяжения индуцирует образование пучков актиновых филамент и превращение малых периферических адгезий в удлинненые фокальные адгезии (Рис. 3). Интересно, что этот эффект не нуждается ни в активном миозине ни в нижестоящей мишени Rho, Rho kinase, которая потенциирует активность миозина. Однако, вторичный Rho эффектор — который вместе с Rho играет роль в сборке стрессовых волокон — необходим.
Traction.
Для перемещения необходимо усилие, чтобы передвинуть тело клетки вперед. Использовали флексибельные субстраты, которые включают позиционные маркеры для сравнения тягловых сил, прилагаемых к статичным и подвижным фибробластам. Эти эксперименты показали, что стационарные клетки прилагают тракционные силы в первую очередь к фокальным адгезиям, тогда как в мигрирующих клетках не все фокальные адгезии одинаковы в смысле тракционных сил. Особенно те фокальные адгезии, которые позади фронта ламмелоподиума, развивают больше усилий на единицу площади, чем те, что в задней части клетки и в противоположность фокальным адгезиям фокальные комплексы под ламеллоподиями испытывают значительно меньшие тракционные силы . Напр., при отсутствуют искажения флексибельного субстрата фибробластами, которые подверглись воздействию ингибитора Rho-kinase — который ингибирует активность миозина и стимулирует формирование ламеллоподий и фокальных комплексов. Ламеллоподии быстро мигрирующих эпидермальных кератиноцитов, которые образуют лишь точковые адгезивные комплексы, сходным образом вызывают минимальные воздействия на субстрат. Процесс выпячивания , следовательно, использует минимальные тягловые силы, тогда как транслокация тела клетки нуждается в больших тракционных силах, которые генерируются между фокальными адгезиями, образованными на фронте, боках и задней части клетки. Региональные изменения контрактильности в клетках , следовательно, оказывают выраженное влияние на паттерн и оборот адгезивных комплексов, а , следовательно, и на форму и тяговые усилия клетки.
C точки зрения этой зависимости от тягловых (traction) сил, фокальные адгезии д. рассматриваться как механосенсорные устройства — а именно, как структуры, которые м. отвечать на механические пертурбации путем запуска сигнальных процессов. Это свойство позволяет клетке делать различия между ригидным и мягким субстратом. Повышение сцепления ведет в свою очередь к задержке клеточной миграции и это указывает на вовлечение микротрубочек в оборот азгезивных сайтов по время направленного движения.
Microtubules suppress contractility
В фибробластах, когда микротрубочки разрушены образование стрессовых фолокон и фокальных адгезий увеличивается в течение минут (Рис. 4; ). Эти изменения параллельны быстрому увеличиению клеточной сократительности, на это указывает увеличение при стрессе мест прикрепления, которых оказывается достаточно, чтобы вызывать 'wrinkling' в флексибельном субстрате. Увеличение контрактильности, которое наблюдается, когда микрорубочки разрушены, является фактически общим феноменом, наблюдаемым в разных типах клеток (Box 1). Если микротрубочкам позволяется реполимеризоваться, то эффект на контракильность и фокальные адгезии будет противоположным. Более того, ингибирование клеточной контрактильности различными воздействиями устраняет эффект разрушения микротрубочек на рост фокальных адгезий.
Видио микроскопия живых клеток показала, что микротрубочки специфически находят сайты адгезий (Рис. 5; ). Повторяющиеся события таргеттинга коррелируют с разборкой или 'sliding' сайтов адгезий (). Тот же самый процесс скольжения периферических сайтов адгезии воспроизводится при локальном, наружном применении ингибиторов актомиозина, который указывает на то, что микротрубочки м. дестабилизировать индивидуальные адгезии, путем обеспечения локальной реляксации на концах актиновых пучеков, где они вступают в адгезивные фокусы. Если микротрубочки м. вызывать такой реляксирующий эффект асимметричным способом в клетке, то он должны таким способом влиять на полярность актинового цитоскелета. В согласии с этой идеей, фибробласты, которые стали аполярными и неподвижными за счет деполимеризации микротрубочек, м. б. индуцированы стать полярными и двигаться за счет асимитричного приложерния ингибиторов актомиозина (Рис. 6).
Оборот адгезивных сайтов регулируется за счет активности различного ранга сигнальных факторов, включая киназы и фосфатазы, которые концентрируются в или рекрутируются с помощью adhesion assemblies. Считается, что целенаправленное высвобождение дополнительных компонентов, функция микротрубочек, чтобы модулировать активность этих 'первичных регуляторов'. Каскадом от этой моделяции, по-видимому. является дестабилизация адгезивных ансамблей благодаря высоко локализованной реляксации. В этом контексте, ингибирование микротрубочкового мотора kinesin 1 индуцирует тоже самое увеличение размеров адгезивных сайтов, которое наблюдается после деполимеризациии микротрубочек, не влияя при этом на целенаправленные взаимодействия микротрубочек. Эти находки подтверждают участие конвенционального кинезина в высвобождении предполагаемых модуляторов — факторов, которые дестабилизируют адгезию.
Feedback regulation
Общение между микротрубочками и актиновым цитоскелетом также использует контроль с помощью обратной связи динамики микротрубочек. Основной Rho эффектор, Dia1, который участвует в формировании фокальных адгезий и стрессовых волокон, влияет на стабильность микротрубочек, а также и на их эффект на актиновый цитосеклет. Он индуцирует расположение микротрубочек вдоль стрессовых волокони увеличивает количество стабильных (долго-живущих) микротрубочек, на это указывает присутствие de-tyrosinated α-tubulin. Показано, что Dia1 влияет на динамику микротрубочек microtubule dynamics. В клетках, которые были трансфицированы конституитивно активным Dia1, микротрубочки растут с половинной от контрольных значений скоростью, их рост часто прерывается. а осцилляции на клеточной периферии длятся дольше, чем в контроле. В дополнение к измененной динамике преиферических плюс-концов активный Dia1 защищает микротрубочки, которые не были ассоциированы с центросомами, от деполимеризации на их минус концах. Эти модулирующие эффекты Dia1 м. облегчать нахождение микротрубочками периферических кортикальных структур, вклюя и фокальные адгезии. Эффект Rho на динамику микротрубочек подтверждается способностью фокальных адгезий захватывать микротрубочки и стабилизировать их временно против деполимеризации с помощью nocodazole и наблюдением, что микротрубочки наиболее резистентны к деполимеризации в фибробластах, которые имеют многочисленные фокальные адгезии. Эта активность м. также составлять раннее событие в долговременной стабилизации микротрубочек, которая обеспечивается с помощью Rho.
Прямое отношение к обсуждению имеет тот факт, что динамика полимеризации микротрубочек зависит от изменений в натяжении актиновго цитосклета. Это прежде всего используется при быстрой деполимеризации микротрубочек прочь от краев фибробластов, которые были экспозированы локально ингибиторами миозина (). Напротив, когда периферический стресс в актиновом цитоскелете был увеличен — используя те же самые механические манипуляции. которые индуцируют рост фокальных адгезий — то наблюдалась стимуляция полимеризации микротрубочек в направлении клеточной периферии и в увеличенные фокальные адгезии. Направление микротруочек к кусочкам, которые покрыты молекулами клеточной адгезии и помещены на периферию ростового конуса, это др. пример того же самого феномена. Эти находки имеют два следствия: во-первых, что стресс в актиновом цитоскелете стимулирует полимеризацию микротрубочек и , во-вторых, что актиновые филаменты в условиях стрессанеобхолдимы для наведения микротрубочек на сайты адгезии. Доказательства в пользу роли актиновых филамент в наведении полимеризации микротрубочек получены недавно путем демонстраци, что микротрубочки идут вдоль microspike пучков в нейрональных ростовых конусах и иногда движутся с актином в тело клетки.
Retraction-potentiated protrusion
Выпячивание. первая фаза цикла перемещения, происходит независимо от микротрубочек. Тем не менее некоторые механизмы для вовлечения микротрубочек в формирование выпячивания предполагаются (Box 2).
Среди них внимание привлекает взаимосвязь между ретракцией и протрузией. Известно, что втягивание хвоста фибробластом ведет к ускорению выпячивания во фронте клетки и этот эффект м.б. воспроизведен в экспериментах с форсированной поляризацией (Рис. 6). Возможно, это общий феномен, при котором область клетки, которая распространяется по субстрату, поддерживается за счет оппозитных действий ретракции и протрузии — активность по втягиванию одной области клетки предшествует выпячиванию в др. Выпячивание происходит после разборки пучков актиновых филамент, которая, по-видмимоу, облегчает пополнение цитоплазматического пула актином, и ассоциироваными с ним белками. В кератиноцитах, у которых процесс ретракции и протрузии тесно взаимосвязаны, контракция актиновых пучков в задней части клеток сопровождается их разборкой и рециклингом актина в выпячивающийся ламеллоподиум; в этой системе контрактильность миозина функционирует, чтобы увековечить (perpetuate) процесс рециклинга. Итак, фазы контракции актинового цитоскелета, которые сопровождаются разборкой и выпячиванием, по=видимому, являются общим свойством подвижных клеток. Процесс ретракции, сопровождаемый разборкой trailing адгезий, потенциируется с помощью микротрубочек.
A parade of dynamic instabilities?
Важным свойством поведения микротрубочек является их 'динамическая нестабильность', при которой концы микротрубочек на клеточной периферии подвергаются последовательным фазам роста и укорочения. Повторяющийся таргетинг адгезивных сайтов микротрубочками м. облегчать пульсовое высвобождение посредством кинезина модулятора, который способствует разборке сайта азгезии. В то же самое время, микротрубочки м. связывать факторы, которые способствуют росту адгезивных сайтов и которые д. абсорбироваться локально, инактивируясь во время полимеризации микротрубочек и высвобождаясь во время фазы укорочения. Эта идея согласуется с увеличением контрактильности и ростом адгезий субстрата, которые индуцируются с помощью глобальной деполимеризации микротрубочек, эффектом, который недавно был приписан высвобождению с микротрубочек exchange фактора для Rho (Box 1).
Если эти два антогонистичных процесса происходят, то полимеризация микротрубочек в адгезивныые сайты должна способствовать локальной реляксации, тогда как деполимеризация и удаление д.б. ассоциировать с высвобождением позитивного сигнала, который способствует увеличению натяжения (tension). В этом спекулятивном сценарии удаление д. приводить или к ретракции и дислокации адгезий, которая д.б. детерминирована, напр., с помощью предшествующей фазы полимеризации или напротив к увебличению в размере адгезий. Итак, динамическая нестабильность микротрубочек д. способствовать динамической нестабильности популяции фокальных адгезий и усиливать Дарвиновскую 'survival of the fittest' среди них.
Maintaining polarization
В движущихся клетках адгезивные сайты создаются постоянно вокруг периферии с помощью выпячиваний из ламеллоподий и филоподий. Эта протрузивная активность менее всего выражена в перетаскиваемых областях — здесь выпячивания спорадические и быстро подвергаются ретракции и превращению фокальных комплексов в фокальные адгезии. Клеточная поляризация поддерживается с помощью усиливаемого микротрубочками скольжения и высвобождения этих trailing адгезий. Однако микротрубочки находят адгезивные сайты и вне фронта движущейся клетки. В этом случае, таргетинг, по-видимому, необходим для обеспечения оборота (turnover) адгезий, чтобы поддержать ремоделирование актинового цитоскелета для выпячивания. Без микротрубочек нормальный оброт передних фокальных адгезий фибробластов задерживается (Рис. 6). Уже отмечалось, что адгезии по фронте этих клеток являются стационарными и осуществляют больше тракций, тогда как те, что в задней части клетки м. соскальзывать, т.к. это необходимо для транслокации вперед тела клетки. Это указывает на то, что дозирование предполагаемых relaxing-сигналов в адгезивные фокусы будет дифференциально регулироваться на фронтальной и тыльной стороне клетки. В самом деле, частота, с которой фокальные адгезиив зоне ретракции находятся микротрубочками, как уже было показано, в несколько раз выше чем для фокальных адгезий, которые вне прогрессивного фронта. это указывает на то, что уровнеь сигналов м. регулироваться с помощью частоты таргетинга. Однако, др. факторы, в частности, состояние созревания адгезий, а также локальные различия в превалировании сигнальной среды, также д. функционировать в модулировании адгезий, делая, напр., фокальные адгезии на тыльной стороне клетки более предрасположенными к транслокации, чем те, что во фронте клетки. Как уже указывалось, микротрубочки полимеризуютсяв областях повышенных стрессов и это м.б. принципиальным детерминантом, влияющим на распределение и действие микротрубочек.
Существует также альтернативная идея о том, как микротрубочки м. регулировать выпячивания (Box 2). Предполагается, что микротрубочки отвечают за глобальный контроль активности Rho-белка, который делает Rac более активным по фронту клетки, а Rho более активен в тылу. rear. Предполагается, что Rac активируется по фронту клетки за счет пенетрации микротрубочек в передовые области. Однако, существует трудность, связанная с этой идеей, это, что микротрубочки обычно задерживаются (lag) позадит областей выпячивания, а в быстро мигрирующих клетках они м. даже не вступать в них совсем. Тем не менее, имеется общее согласие, что микротрубочки м. вторгаться Rho пути; это м. происходить только сайт-специфическим способм в местах фокальных адгезий.
Who needs microtubules?
Доказано, что большинство клеток зависит от микротрубочек, но некоторые являются более зависимыми, чем др. На одном конце полярность быстро мигрирудшщих кератиноцитов, не затрагиваемая разборкой микротрубочек. Эти клетки перемещаются на одну клеточную длину менее чем за 2 мин и не образуют типичных фокальных адгезий: вместо этого, фокальные комплексы, которые образуются на стороне ламеллоподимума, собираются в скользящие адгезии, которые являются латеральными по отношению к телу клетки. Поляризация кератиноцитов м.б. объяснена с помощью механизма обратной связи, который поддерживает асимметрию контрактильной machinery, которая индуцируется инициальрно с помощью механических стимулов. Случай с кератиноцитами показывает, что микротрубочки м.б. необходимы для помощи в высвобождении адгезий только, если стресс в местах адгезии превосходит определенный порог и что этот порог не достигается в gliding кератоцитах. Микротрубочки фактически вступают в латеральные адгезии кератоцитов, а также в области дамеллоподий, где стресс увеличен механическими манипуляциями,это указывает на то, что связанные с натяжением реакции микротрубочек м. ассистировать в возникновении инициальной полярности клеток
Степень участия микротрубочек, по-видмому, зависит от параметров адгезии определенных клеток — а имененно, от степени образования фокальных адгезий. Фибробласты обладают сильной слипчивостью и они зависят очень сильно от микротрубочек для поляризации и локомоции. Напротив, нейтрофилы менее слипчивы и м. двигаться даже быстрее без микротрубочек, тогда как более слипчивые макрофаги все еще м. двигаться, но с варьирующей персистенцией, которая указывает на потребность в микротрубочках, чтобы настраивать при необходимости адгезию, в основном в перетаскиваемой части. В соответствии с этой идеей сублинии с сильной и слабой слипчивостью карциносаркомы Walker carcinosarcoma отвечают на разрушение микротрубочек способом, сходным с фибробластами и лейкоцитами, соотв. И хотя меланомные клетки м. мигрировать без микротрубочек, втягивание хвоса у них неполное. У быстро мигрирующих меланомных клеток мало микротрубочек проникают в фронтальную область клетки, но многие проникаютв тыльную часть. Это коррелирует с образованием trailing фокальных адгезий в тыльной части и преимущественно фокальных комплексов во фронтальной.
Which direction now?
Известен пример взаимодействия между микротрубочками и актином в морфогенезе клетки. В мигрирующих клетках микротрубочки ощущают (sense) точки тракции между актиновым цитоскелетом и субстратом и поставляют сигналы, противодействующие адгезии в этих сайтах. Благодаря пространственно избирательному таргетингу адгезивных сайтов микротрубочки м. потенциировать ретракцию в одной области клетки и влиять на выпячивание в др., чтобы поддерживать поляризацию (Рис. 7; ).
Комплексы белков на кончиках микротрубочек определенно подозреваются в участии во взаимодействии между трубочками и актином, но подтверждений нет. Сходным образом, функциональные состояния разных типов субстратов адгезии — в терминах их предрасположенности к закреплению, скольжению и высвобождению — изучены слабо. И природа сигнала от адгезий, которые стабилизируют микротрубочки также не установлена. Не до конца ясно как осуществляется рециклинг мембран в движущихся клетках (Box 2).
