ON THE INFLUENCE OF TUBULIN PLASTIFICATION ON THE STABILITY OF NEURON MICROTUBLES
Authors: Матвеев Ю.И. , Аверьянова Е.В. 
Published: June 2024

Причиной старения нервной системы и ряда возрастных изменений в организме человека со стороны памяти, слуха, работы желудочно-кишечного тракта является пластификация основного элемента нейрона – микротрубочки, надмолекулярная структура которой образована белком тубулином, находящимся в форме димера α- и β-тубулина. Рассмотрено влияние процессов пластификации на устойчивость микротрубочек нейронов. На основании имеющихся экспериментальных данных и использования статистических данных медицинских исследований расчетным методом проведены оценка температур стеклования тубулинов и пластифицирующего действия воды на микротрубочку нейрона, а также оценка коэффициента проницаемости микротрубочки нейрона, что позволило уточнить и предложить мероприятия по снижению отрицательного воздействия генетических факторов и последствий влияния различных заболеваний на скорость фильтрации воды в микротрубочки конкретного человека (например, подбором соответствующих лекарств). Развиваемый подход может быть использован в медицине и биологии при анализе работы нейронов (белков тубулина) и выявления причин возрастных изменений в функционировании ряда систем организма человека. Последнее обусловлено пластификацией тубулина и нарушением его фибриллярной структуры во времени при температуре тела человека. Полученные данные по характерным температурам тубулинов могут быть использованы и в растениеводстве в исследованиях по усвоению клубеньками корней растений азота из почвы.
The cause of aging of the nervous system and a number of age-related changes in the human body from memory, hearing, and the gastrointestinal tract is the plasticization of the main element of the neuron – the microtubule, the supramolecular structure of which is formed by the protein tubulin, which is in the form of a dimer of α- and β-tubulin. The influence of plasticization processes on the stability of microtubules of neurons is considered. Based on the available experimental data and the use of statistical data from medical research, the calculated method was used to evaluate the glass transition temperatures of tubulins and the plasticizing effect of water on the microtubule of a neuron, as well as to evaluate the permeability coefficient of the microtubule of a neuron, which made it possible to clarify and propose measures to reduce the negative effects of genetic factors and the effects of various diseases on the rate of water filtration into the microtubules of a particular person (for example, the selection of appropriate medicines). The developed approach can be used in medicine and biology to analyze the work of neurons (tubulin proteins) and identify the causes of age-related changes in the functioning of a number of human body systems. The latter is due to the plasticization of tubulin and the violation of its fibrillar structure over time at human body temperature. The data obtained on the characteristic temperatures of tubulins can also be used in crop production in studies on the assimilation of nitrogen by nodules of plant roots from the soil.