A citoszkeleton Eukarióta sejtváz

Átírás

1 A citoszkeleton Eukarióta sejtváz - Alak és belső szerkezet - Rugalmas struktúra sejt izomzat - Fehérjékből épül fel

2 A citoszkeleton háromféle filamentumból épül fel Intermedier filamentum mikrotubulus aktin mikrofilamentum

3 A citoszkeleton filamentumok három fő csoportja - + monomer: G-aktin - kb. 375 AS (42 kda) - ATP-t és ADP-t köt - ATP-t hidrolizál polimer: F-aktin (fibrózus) α β α és β tubulin dimerek tubulin monomer: 450 AS (50 kda) GTP-t köt (α és β) és hidrolizál (β) különböző fehérjékből áll (fibrilális fehérjék) monomerek: kda

4 Az intermedier filamentumok nem polarizáltak α hélix monomer polarizált dimer tetramer nem polarizált fej-fej kapcsolat

5 haj és köröm kötőszöveti sejtek izomsejtek idegsejtek axon stabilizálás sejtmag membrán merevsége Lamin a, b, c, Alacsonyabbrendű eukariótákban nincsenek intermedier filamentumok

6 A lamin fehérjék a nukleáris laminában

7 A mikrotubulusok poláris struktúrák fej-láb kapcsolat 13 protofilament alkot egy mikrotubulus szálat

8 Az F-aktin is poláris struktúra barbed pointed

9 Az aktin és tubulin dinamikus struktúrákat alkotnak Aktin és tubulin oldatban: hűtve szétesnek ( G-aktin, α, β tubulin dimer) + NTP + Mg 2+ melegítve spontán polimerizáció polimerizált monomerek mennyisége Lag (nukleáció) elongáció Steady state állandósult állapot polimerizáció és depolimerizáció egyensúlyban kritikus koncentráció nukleáció: 3 monomer kapcsolódása idő

10 Mikrotubulus A struktúrális polaritás kinetikai polaritást eredményez + vég gyorsabban nő, mint a - vég

11 A két vég kinetikai viselkedése nem egyforma Aktin + vég gyorsabban nő, mint a - vég

12 A plusz vég kritikus koncentrációja kisebb monomer polimerizáció depolimerizáció polimer polimerizáció sebessége kritikus koncentráció a plusz végre plusz vég (barbed end) minusz vég (pointed end) mindkét vég csökken mindkét vég nő depolimerizáció sebessége + nő; - csökken taposómalom kritikus koncentráció a mínusz végre monomer koncentráció - új monomer kapcsolódásának a sebessége arányos a szabad monomer koncentrációval - két végen a polimerizálási képesség különbözik kritikus koncentráció eltér

13 Mikrotubulus mérgek Kolhicin: szétveri a mikrotubulusokat gátolja a polimerizációt tiszafa mindkettő megöli a sejtet (rák terápia) dinamikus mikrotubulusokra van szüksége a sejteknek Taxol: stabilizálja a mikrotubulusokat gátolja a depolimerizációt

14 A mikrotubulusok polaritása nyugvó sejt eukarióta csilló osztódó sejt ideg sejt centroszóma mikrotubulus organizációs központ (MTOC)

15 A mikrotubulusok a centroszómából indulnak ki pericentrioláris anyag (centroszóma mátrix) centriólum pár (csak állati sejtekben) minden egyes mikrotubulus mínusz vége van a centroszómánál

16 A mikrotubulusok dinamikus instabilitása minden szál többitől függetlenül nő, vagy csökken videó

17 A mikrotubulusok növekedését és összeesését a katasztrófa és a megmentés okozza Dinamikus instabilitás katasztrófa összeesés megmentés növekedés

18 Dinamikus instabilitás molekuláris mechanizmusa

19 A dinamikus instabilitás a GTP hidrolízis eredménye késleltetett (~1 sec) GTP hidrolízis α β GTP növekvő mikrotubulus GTP sapkával gyorsabb belépés, mint hidrolízis összeeső mikrotubulus GDP sapkával szabad tubulin újra köthet GTP-t

20

21 Motor fehérjék mozognak az aktin filamentumok és a mikrotubulusok mentén energia kell hozzá: ATP Szállítanak: terhek lehetnek sejt organellumok is

22 A mikrotubulusok motor-fehérjéi: kinezinek és dineinek

23 A sejt oszódását a sejtmag osztódása előzi meg

24 centroszóma duplikáció

25 Pro Kromoszóma csomagolás Prometa Sejtmagmembrán lebomlik Meta Felállnak a metafázisos síkra Ana Kromoszómák szétválasztása Telo Új magok kialakulása

26

27 A mitózisos kromoszóma és a kinetokór Két leány kinetokór egymástól 180 -ra

28 Mikrotubulusok féléletideje: A mitózisos orsó Interfázis 5 min Mitózis 15 sec asztrális mikrotubulus kinetokór mikrotubulus poláris mikrotubulus

29 taposómalom tubulin metafázis anafázis

30 Az anafázis két szakaszra osztható A kinetokór mikrotubulusok rövidülnek (dinein motorok húzzák a kromoszómát a vég fele) A poláris mikrotubulusok növekednek (kinezin motorok tolják egymást + irányba)

31 Az eukarióta csilló és ostor szerkezete B-szál A-szál struktúra axonéma

32 Spermium: pillangóúszás Chlamydomonas: mellúszás

33 A dinein mozgása okozza a csilló görbülését alapi test

34 aktin szerepe stressz filamentumok aktin hálózat filapodium α-aktinin filamin aktin kötő fehérjék fimbrin

35 Aktin kötegek eukarióta sejtben microvilli (felszívó bélhámsejt) stressz fonalak ( sejt izomzat ) α-aktinin lamellopidium és fillopodium (mozgó sejtek) kontrakciós gyűrű (osztódó sejtek)

36 Az aktin motor-fehérjéje a miozin - egy fej domén - minden eukrióta sejtben -kétfejdomén -dimér - legtöbb eukarióta sejtben - izomsejtben - bipoláris struktúra

37 A miofibrillum szerkezeti eleme: szarkomér videó