Translokation und Clustering von Endosomen und Lysosomen hängt von Mikrotubuli ab.

Indirekte Immunfluoreszenzmarkierung von normalen Rattenniere (NRK) Zellen mit Antikörpern, die ein lysosomales Glykoprotein (LGP 120; Lewis, V., S.A. Green, M. Marsh, P. Vihko, A. Helenius und I. Mellman, 1985, J. Cell Biol., 100:1839-1847) erkennen, zeigt, dass Lysosomen sich im Bereich um das Mikrotubuli-organisierende Zentrum (MTOC) anhäufen. Dieses Clustering von Lysosomen hängt von Mikrotubuli ab. Wenn die interphasischen Mikrotubuli durch Behandlung der Zellen mit Nocodazol oder während der Mitose depolymerisiert werden, zerstreuen sich die Lysosomen im Zytoplasma. Lysosomen reclusterieren schnell (innerhalb von 30-60 Minuten) im Bereich der Zentrosomen, entweder nach Entfernung des Medikaments oder in der Telophase, wenn die Repolymerisation der interphasischen Mikrotubuli erfolgt ist. Während dieses Translokationsprozesses können die Lysosomen entlang der zentrosomalen Mikrotubuli ausgerichtet gefunden werden. Endosomen und Lysosomen können sichtbar gemacht werden, indem lebende Zellen mit Acridinorange inkubiert werden. Wir haben die Bewegung dieser markierten endocytischen Organellen in vivo durch videoverstärkte Fluoreszenzmikroskopie analysiert. Die Translokation von Endosomen und Lysosomen erfolgt entlang linearer Bahnen (bis zu 10 Mikrometer lang) durch diskontinuierliche Saltationen (mit Geschwindigkeiten von bis zu 2,5 Mikrometer/s). Organellen bewegen sich bidirektional im Verhältnis zum MTOC. Diese Bewegung hört auf, wenn die Mikrotubuli durch Behandlung der Zellen mit Nocodazol depolymerisiert werden. Nach dem Nocodazol-Ausschluss und der Mikrotubuli-Repolymerisation erfolgt die Translokation und das Reclustering von fluoreszierenden Organellen überwiegend unidirektional in Richtung des MTOC-Bereichs. Die Bewegung der Organellen bleibt unbeeinflusst, wenn die Zellen mit Cytochalasine D behandelt werden oder wenn der Zusammenbruch von intermediären Filamenten durch mikroinjetierte monoklonale Antivimentin-Antikörper induziert wird. Es kann geschlossen werden, dass die Translokation von Endosomen und Lysosomen entlang von Mikrotubuli erfolgt und unabhängig von den Netzwerken der intermediären Filamente und Mikrofilamente ist.