A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER (Nyitrai Miklós, )

Hasonló dokumentumok
Tartalom. A citoszkeleton meghatározása. Citoszkeleton. Mozgás a biológiában A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER 12/9/2016

A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER FUTÓ KINGA

11/15/10! A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER! Polimerizáció! Polimerizációs egyensúly! Erő iránya szerint:! 1. valódi egyensúly (aktin)" Polimer mechanika!

Citoszkeleton. Sejtek rugalmassága. Polimer mechanika: Hooke-rugalmasság. A citoszkeleton filamentumai. Fogászati anyagtan fizikai alapjai 12.

A citoszkeletális rendszer, motorfehérjék.

A citoszkeletális rendszer, motorfehérjék.

A citoszkeleton. A citoszkeleton, a motorfehérjék, az izom és működésének szabályozása. A citoszkeleton. A citoszkeleton.

A biológiai mozgás molekuláris mechanizmusai

A citoszkeletális rendszer, a harántcsíkolt izom biofizikája.

A citoszkeleton. A citoszkeleton, a motorfehérjék, az izom és működésének szabályozása. A citoszkeleton. A citoszkeleton. Az aktin.

Dinamikus fehérjerendszerek a sejtben

A citoszkeletális rendszer

Dinamikus fehérjerendszerek a sejtben. Kellermayer Miklós

Történeti áttekintés. Eukarióta. Prokarióta. A citoszkeletális rendszer. Motorfehérjék. A biológiai mozgás molekuláris mechanizmusai.

A citoszkeleton Eukarióta sejtváz

A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER Bugyi Beáta PTE ÁOK, Biofizikai Intézet. 9. A sejtmozgás mechanizmusai

A citoszkeletális rendszer

Sejtmozgás és adhézió Molekuláris biológia kurzus 8. hét. Kun Lídia Genetikai, Sejt és Immunbiológiai Intézet

Biomolekulák nanomechanikája A biomolekuláris rugalmasság alapjai

Citoszkeleton Sejtmozgás

Tubulin, mikrotubuláris rendszer és mikrotubulus asszociált fehérjék

2. AKTIN-KÖTŐ FEHÉRJÉK

BIOMECHANIKA 2 Erőhatások eredete és következményei biológiai rendszerekben

A sejtváz. Mikrotubulusok (25 nm átmérő) Mikrofilamentumok (7 nm átmérő) Intermedier filamentumok (8-12 nm átmérő)

Tubulin, mikrotubuláris rendszer és mikrotubulus asszociált fehérjék

A dezmin nanomechanikai vizsgálata

MULTICELLULÁRIS SZERVEZŐDÉS: SEJT-SEJT (SEJT-MÁTRIX) KÖLCSÖNHATÁSOK 1. Bevezetés (2.)Extracelluláris mátrix (ECM) (Kollagén, hialuron sav,

Biofizika I

DNS, RNS, Fehérjék. makromolekulák biofizikája. Biológiai makromolekulák. A makromolekulák TÖMEG szerinti mennyisége a sejtben NAGY

Makromolekulák. Fehérjetekeredé. rjetekeredés. Biopolimer. Polimerek

Kollár Veronika

A motorfehérjék definíciója. A biológiai motorok 12/9/2016. Motorfehérjék. Molekuláris gépek. A biológiai mozgás

1. AKTIN CITOSZKELETON

2011. október 11. Szabad János

Sejtciklus. Sejtciklus. Centriólum ciklus (centroszóma ciklus) A sejtosztódás mechanizmusa. Mikrotubulusok és motor fehérjék szerepe a mitózisban

A biológiai mozgások. A biológiai mozgás molekuláris mechanizmusai. Motorfehérjék. Motorfehérjék közös tulajdonságai

Biopolimer 12/7/09. Makromolekulák szerkezete. Fehérje szerkezet, és tekeredés. DNS. Polimerek. Kardos Roland DNS elsődleges szerkezete

A membránok és a citoszkeleton kapcsolata. A sejtosztódás és a sejtciklus. Előadó:Gönczi Mónika Debreceni Egyetem, ÁOK, Élettani Intézet

A harántcsíkolt izom struktúrája általános felépítés

A biológiai mozgások. Motorfehérjék. Motorfehérjék közös tulajdonságai 4/22/2015. A biológiai mozgás molekuláris mechanizmusai. Szerkezeti homológia

BIOMECHANIKA 3 Erőhatások eredete és következményei biológiai rendszerekben

A negyedleges szerkezet szerepe a kis hő-sokk fehérjék

Sejtváz Sejtek mozgása

Biomolekulák mint polimerek. Milyen alakúak a biopolimerek? 4/22/2015. Biopolimerek osztályozása hajlékonyságuk alapján

Motorfehérjék november 30.; Nyitrai

Kollokviumi vizsgakérdések biokémiából humánkineziológia levelező (BSc) 2015

SEJTBIOLÓGIA biomérnök hallgatók számára

Fehérjeszerkezet, és tekeredés

Jellemzői: általában akaratunktól függően működik, gyors, nagy erőkifejtésre képes, fáradékony.

Az élő sejt fizikai Biológiája:

2007/11/05 Molekuláris biológia előadások - Putnoky 1-1

Sejtváz, aktin mikrofilamentumok, motor fehérjék

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA AZ IZOMMŰKÖDÉS 1. kulcsszó cím: A SZERVEZETBEN ELŐFORDULÓ IZOM- SZÖVETEK TÍPUSAI 1. képernyő cím: Sima izomszövet

A centriólum és a sejtek mozgási organellumai

Biofizika I

A sejtes szervezıdés elemei (sejtalkotók / sejtorganellumok)

Tudjunk Egymásról Bugyi Beáta 22/11/2012

Az élő sejt fizikai Biológiája: motorfehérjék, egyensúlytól távoli folyamatok

Az izomszövet biokémiája. Izombetegségek. Szerkesztette: Fekete Veronika

Fehérjeszerkezet, és tekeredés. Futó Kinga

Gyógyszerrezisztenciát okozó fehérjék vizsgálata

Orvosi Biofizika II. A Biomechanika története. Mechanikai alapok. Biomechanika: Biomolekuláris és szöveti rugalmasság

MOTORENZIMEK MŰKÖDÉSÉNEK SOKFÉLESÉGE

A Földön előforduló sejtek (pro- és eukarioták) közös és eltérő tulajdonságai. A sejtes szerveződés evolúciója.

Hemoglobin - myoglobin. Konzultációs e-tananyag Szikla Károly

A kemotaxis biológiai és klinikai

Biokémiai kutatások ma

Komplex egyszerű Aktin alapú mikrofilamentum rsz. Hogyan vizsgálhatunk folyamatokat? Komplex egyszerű S E J T

ANATÓMIA FITNESS AKADÉMIA

Víz. A víz biofizikája. A vízmolekula szerkezete. A vízmolekula dinamikája. Forgó-rezgő mozgás

A víz biofizikája. Víz. A vízmolekula szerkezete. Újsághír. Egy (1) tudta mindössze, hogy a vízről van szó...

Izomműködés. Az izommozgás. az állati élet legszembetűnőbb külső jele a mozgás amőboid, ostoros ill. csillós és izomösszehúzódással


Az élő sejt fizikai Biológiája Kellermayer Miklós

Ph.D. disszertáció tézisei

Izomműködés. Harántcsíkolt izom. Simaizom és simaizom-alapú szervek biofizikája.

Tropomiozin és nehéz meromiozin hatása a formin által nukleált aktin filamentumok flexibilitására

a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

Nanomedicina Szimpózium, Nanomechanika: Egyedi Biomolekulák Manipulálása. Kellermayer Miklós

A nukleotidok és az aktinkötő fehérjék szerepe az aktin funkcionális konformációváltozásaiban

a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció. Szinaptikus jelátvitel.

Sejtadhézió. Sejtkapcsoló struktúrák

Rövid anyagtudomány. Biomolekulák és sejtek mechanikai tulajdonságai ÉL SEJT: MOLEKULAGÉPEZETEK SOKASÁGA MIÉRT EGYEDI MOLEKULÁK?

Darvas Zsuzsa László Valéria. Sejtbiológia. Negyedik, átdolgozott kiadás

Polimerlánc egyensúlyi alakja. Féregszerű polimermodell (Wormlike chain) WLC (wormlike chain): Entropikus rugalmasság vizualizálása

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék

Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

A diffúzió csak rövid méretsálán gyors. Az élő sejt fizikai Biológiája: Diffúzió, polimerizáció, reptáció

Sejt. Aktin működés, dinamika plus / barbed end pozitív / szakállas vég 1. nukleáció 2. elongáció (hosszabbodás) 3. dinamikus egyensúly

Speciális fluoreszcencia spektroszkópiai módszerek

Biofizika I

A fehérjék szerkezeti hierarchiája. Fehérje-szerkezetek! Klasszikus szerkezet-funkció paradigma. szekvencia. funkció. szerkezet! Myoglobin.

Izomszövet eredetű aktin izoformák termodinamikai és spektroszkópiai vizsgálata

A víz biofizikája O H H. Water. A vízmolekula szerkezete I.

Fizikai biológia. Modellépítés kiinduló szempontjai. Mitől élő az élő? Az élő sejt fizikai Biológiája

A replikáció mechanizmusa

Elektronmikroszkópos képek gyűjteménye az ÁOK-s hallgatók részére

A cortactin fehérje működésének vizsgálata különböző jelpályákban

A rosszindulatú daganatok metasztatizálásában kitüntetett szerepe van a sejtek mozgási képességének. A tumorok beereződése után egyes sejtek leválnak

EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX SEJT ADHÉZIÓ

Átírás:

A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER (Nyitrai Miklós, 2010.11.30.) 1. Mi a citoszkeleton? 2. Polimerizá, polimerizás egyensúly 3. ilamentumok osztályozása 4. Motorfehérjék Citoszkeleton Eukariota sejtek dinamikus vázrendszere Három fő filamentum-osztály: A. Intermedier B. Mikrotubulus C. Mikrofilamentum Mozgás Szubcelluláris, celluláris szinten ATP-t (energiát) igényel Citoszkeletális mozgások ilamentumok kialakulása és lebomlása (mikrofilamentumok és mikrotubulusok) Motor fehérjék számára biztositanak pályát Az intermedier és mikrotubuláris rendszer hasonlóan lokalizálódik. Milyen folyamatokban van szerepe a citoszkeletonnak? Vándorló melanocita (Vic. SMALL). 1

Sejt vándorlás ilopodiumok növekedése A sejtmozgás lépései Motilitás aktin polimerizával Intracelluláris patogének mozgása aktin-dús kéreg álláb szubsztrát aktin polimerizá és álláb kitüremkedés retrak nem polimerizált aktin mozgása álláb további növekedése fokális kontaktusok Mikrofilamentum rendszer (aktin) Citoszkeletális filamentum rendszerek és jellemzőik 2

Az aktint magyar kutató, Straub. Brúnó, írta először le és nevezte el Az aktin filamentum és monomer: polimerizá Alegység: globuláris (G-) aktin MW: 43 kda, 375 aminosav, 1 molekula kötött adenozin nukleotid (ATP vagy ADP) Szubdomének (4) 4 Aktin monomer nukleotid 2 Polimerizá Alegységek összeállásának folyamata A polimerizá fázisai: 1. Lag fázis: nukleá 2. Növekedés fázis 3. Egyensúlyi fázis 3 1 Polimerizás egyensúly Aktin polimerizá 1. valódi egyensúly Aktin monomer Aktin filamentum Depolimerizáci 2. dinamikus instabilitás: folyamatos, lassú növekedést követő katasztrófikus depolimerizá Dimer Elongáci Nukleáci Trimer T. D. Pollard: Cell, 112, 453-465, 2003. 3

Polimerek mechanikai tulajdonságai Az aktin filamentumok jellemzői Erő iránya szerint: Hajlítómerevség: Longitudinális merevség: Torziós merevség: = erő 37 nm Rugalmassági mechanizmusok: -Belső (intrinsic) rugalmasság (rugalmassági modulus) -Termikus (entropikus) rugalmasság (perzisztencia hossz) ~7 nm vastag, hossza in vitro több 10 µm, in vivo 1-2 µm Jobbmenetes dupla helix Szemiflexibilis polimerlánc (perzisztenciahossz: ~10 µm) L c = kontúrhossz A = perzisztenciahossz Szerkezeti polarizá: miozin fejjel alkotott komplexe szögesdrót alakja alapján "barbed end", és "pointed end" ( barbed =+ vég: polimerizá gyors, pointed =- vég: polimerizá lassú) Z = vég-vég távolság ATP-sapka Mikrotubuláris rendszer Mikrotubulusok építőköve Alegység: tubulin MW: ~50 kd, α- és β-tubulin -> heterodimér 1 molekula kötött guanozin nukleotid (GTP vagy GDP); kicserélhető (β), ill. nem kicserélhető (α) α β A mikrotubulus ~25nm vastag, üreges 13 protofilamentum jobbmenetes rövidmenetû helix balmenetes hosszúmenetû helix Merev polimerlánc (perzisztenciahossz: néhány mm!) Szerkezeti polarizá: +vég: polimerizá gyors, -vég: polimerizá lassú GTP-sapka 4

Intermedier filamentális rendszer Nukleáris laminok Vimentin tipus Keratinok Neuronális I Szövetspecifikus I tipusok A, B, C laminok (65-75kDa) Vimentin (54kDa) Desmin (53kDa) Peripherin (66kDa) I tipusú (savanyú) (40-70kDa) II tipusú (neutrális/bázikus) (40-70kDa) neurofilamentum fehérjék (60-130kDa) ibrózus monomer (nem globuláris, mint az aktin vagy tubulin) Az intermedier filamentum alegysége: coiled-coil dimer Intermedier filamentumok polimerizája A sejtben teljesen polimerizált állapotban (nem dinamikus egyensúly) Centrális rudak (α-hélix) hidrofób-hidrofób kölcsönhatása -> colied-coil dimer 2 dimer -> tetramer (antiparallel elrendezôdés, szerkezeti apolaritás) protofilamentum Tetramerek longitudinális sorozata -> protofilamentum filamentum 8 protofilamentum -> filamentum Vimentin dimer szalagdiagramja Vimentin dimer drótháló diagramja Összefoglalás Kiegészítések, érdekességek. 5