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

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

2. AKTIN-KÖTŐ FEHÉRJÉK

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

Tudjunk Egymásról Bugyi Beáta 22/11/2012

A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER (Nyitrai Miklós, )

A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER FUTÓ KINGA

A biológiai mozgás molekuláris mechanizmusai

A citoszkeleton Eukarióta sejtváz

A citoszkeletális rendszer

Biofizika I

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

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

BIOMECHANIKA 3 Erőhatások eredete és következményei biológiai rendszerekben

Citoszkeleton Sejtmozgás

A citoszkeletális rendszer, motorfehérjék.

Biofizika I

A citoszkeletális rendszer, motorfehérjék.

Dinamikus fehérjerendszerek a sejtben

BIOMECHANIKA 2 Erőhatások eredete és következményei biológiai rendszerekben

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

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

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

A citoszkeletális rendszer, a harántcsíkolt izom biofizikája.

A citoszkeletális rendszer

Dinamikus fehérjerendszerek a sejtben. Kellermayer Miklós

A centriólum és a sejtek mozgási organellumai

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

1. AKTIN CITOSZKELETON

A harántcsíkolt izom struktúrája általános felépítés

Tubulin, mikrotubuláris rendszer és mikrotubulus asszociált fehérjék

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

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

Sejtváz Sejtek mozgása

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

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

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

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

Kollár Veronika

Tubulin, mikrotubuláris rendszer és mikrotubulus asszociált fehérjék

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

Motorfehérjék november 30.; Nyitrai

Modern mikroszkópiai módszerek

Biofizika I

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

EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX SEJT ADHÉZIÓ

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


2011. október 11. Szabad János

Biomolekulák nanomechanikája A biomolekuláris rugalmasság alapjai

Sejtadhézió. Sejtkapcsoló struktúrák

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

Az izomszövet biokémiája. Izombetegségek. Szerkesztette: Fekete Veronika

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

A kemotaxis biológiai és klinikai

Az élő sejt fizikai Biológiája: motorfehérjék, egyensúlytól távoli folyamatok

A cortactin fehérje működésének vizsgálata különböző jelpályákban

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

Vérkeringés. A szív munkája

Darvas Zsuzsa László Valéria. Sejtbiológia. Negyedik, átdolgozott kiadás

Preeclampsia-asszociált extracelluláris vezikulák

Az izommőködéssel járó élettani jelenségek

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

TDK lehetőségek az MTA TTK Enzimológiai Intézetben

Elektronmikroszkópos képek gyűjteménye az ÁOK-s hallgatók részére

A kemotaxis biológiai és. klinikai jelentősége. Kőhidai László

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

Transzporterek vizsgálata lipidmembránokban Sarkadi Balázs MTA-SE Molekuláris Biofizikai Kutatócsoport, MTA-TTK Budapest

Az Aktin Filamentumok Hosszát Szabályozó Fehérjék Szerkezeti Dinamikája és Élettani Szerepük

Sejtváz, aktin mikrofilamentumok, motor fehérjék

A kemotaxis mérése egysejtűekben és magasabb rendű szervezetekben. - Módszertani útmutató -

Sejtmag forgolódás és pozícionálás bökögető mikrotubulusokkal. Ph.D. értekezés tézisei. Szikora Szilárd

SEJT,SZÖVET,SZERV BIOLÓGIAI ÖSSZEFOGLALÓ KURZUS 6. HÉT. Kun Lídia Semmelweis Egyetem, Genetika, Sejt és Immunbiológiai Intézet

Makromolekulák. Fehérjetekeredé. rjetekeredés. Biopolimer. Polimerek

Membránpotenciál, akciós potenciál

ANATÓMIA FITNESS AKADÉMIA

METASZTÁZISKÉPZÉS. Láng Orsolya. Kemotaxis speciálkollégium 2005.

SEJTBIOLÓGIA biomérnök hallgatók számára

Biofizika I. DIFFÚZIÓ OZMÓZIS

MOTORENZIMEK MŰKÖDÉSÉNEK SOKFÉLESÉGE

Doktori értekezés. Láng Júlia Anna. Semmelweis Egyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola

ÖSSZ-TARTALOM. 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás 4. Idegi kommunikáció 3.

Sejtmag, magvacska magmembrán

ÚJ TÁVLATOK AZ S100 FEHÉRJÉK SZERKEZETI BIOLÓGIÁJÁBAN. Doktori (Ph.D.) értekezés. Kiss Bence

Kollokviumi vizsgakérdések biokémiából humánkineziológia levelező (BSc) 2015

Intézeti Beszámoló. Dr. Kovács Árpád Ferenc

Mi a biomechanika? Mechanika: a testek mozgásával, a testekre ható erőkkel foglalkozó tudományág

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

Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet. Sejtbiológiai alapok. Sarang Zsolt

15. * A sejtbiológia gyakorlata Sejt- és szövettenyésztés: módszertani alapismeretek MADARÁSZ EMÍLIA

Szívelektrofiziológiai alapjelenségek. Dr. Tóth András 2018

IONCSATORNÁK. Osztályozás töltéshordozók szerint: pozitív töltésű ion: Na+, K+, Ca2+ negatív töltésű ion: Cl-, HCO3-

A miokardium intracelluláris kalcium homeosztázisa: iszkémiás és kardiomiopátiás változások

ÖSSZ-TARTALOM 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás

Jelutak ÖSSZ TARTALOM. Jelutak. 1. a sejtkommunikáció alapjai

A kemotaxis mérése prokaryota és. eukaryota sejtekben

Membrántranszport. Gyógyszerész előadás Dr. Barkó Szilvia

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

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

AJÁNLOTT IRODALOM. Tankönyvkiadó, Budpest. Zboray Géza (1992) Összehasonlító anatómiai praktikum I.

Keringési Rendszer. Vérkeringés. A szív munkája. Számok a szívről. A szívizom. Kis- és nagyvérkör. Nyomás terület sebesség

Átírás:

A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER 2011. 05. 03. Bugyi Beáta PTE ÁOK, Biofizikai Intézet 9. A sejtmozgás mechanizmusai

Sejtmozgás, motilitás 1. Sejten belüli, intracelluláris mozgás izom összehúzódás organellumok mozgatása intracelluláris pathogének mozgása Listeria monocytogenes Eschericia coli Rickettsia rickettsii Shigella Salmonella kromoszómák mozgása 2. Tovahaladó, helyváltoztató mozgás ciliáris/flagelláris mozgás spermatocita, egysejtűek, csillós hám speciális organellum: cilium (csilló), flagellum (ostor) állábképződéssel járó mozgás citoszkeletális filamentum rendszerek 3. Alakváltozás CITOSZKELETON

1. Intracelluláris mozgás Listeria monocytogenes Kromoszóma kongresszió tengeri csillag petesejtben Forrás: Lénárt Péter és mtsai Nature 436 2005

2. Tovahaladó mozgás - ciliáris/flagelláris Csilló (cilium) Ostor (flagellum) Cilium tüdő hámszövet Flagellum spermatocita a sejt helyváltoztatása folyadékban / folyadék mozgatása a sejt felszíne körül eukarióta sejetek fonalszerű (mm - mm) epitéliális sejtfüggeléke axonémális szerkezet (0.25 mm): 9+2 mikrotubulus felépítő fehérjék: mikrotubulusok, nexin, dinein, tektin

2. Tovahaladó mozgás - ciliáris/flagelláris Tektin (13) (9) AXONÉMA

2. Tovahaladó mozgás - ciliáris/flagelláris ostor - flagellum csilló - cilium szerkezet axonéma axonéma számuk / sejt 1-2 több ezer funkció hullámszerű mozgás erőteljes ütések (csapkodó mozgás) erőkifejtés - relaxáció energiaforrás ATP ATP

2. Tovahaladó mozgás - állábképződés Fibroblaszt v = 0.5 mm / min Forrás: Klemens Rottner Institut für Genetik Universität Bonn Keratocita v = 10 mm / min

A sejtmozgás főbb lépései 0. Stimulus - polarizáció kemoatraktáns, szubsztrát, szomszédos sejt 1. Protrúzió kitüremkedés lamellipodium képződés 2. Adhézió - letapadás új sejt szubsztrátum kapcsolatok kialakulása 3. Kontrakció összehúzódás kontraktilis aktin kötegek képzése (miozin II) a sejt hátsó részének retrakciója a sejt transzlokációja 4. Régi adhéziók megszűnése

HEP2G adenokarcinoma sejtek, stimulus: inzulin gradiens

A sejtmozgás citoszkeletális komponensei Lamellipodium Filopodium Lamella Fokális kontaktus Forrás: LeClainche és mtsai Physiological Reviews 88 2008.

A sejtmozgás egyszerű sémája mozgás iránya PROTRÚZIÓ (elől) elágazó aktin filamentumok polarizált növekedése erőkifejtés: aktin polimerizáció taposómalom egyensúly - treadmilling ADHÉZIÓ protrúziós és kontraktilis erők mechanikai csatolás a citoszkeleton és a szubsztrátum között csatolás sejtmozgás hatékonysága RETRAKCIÓ (hátul) ellentétes irányítottságú (antiparallel) egyenes aktin filamentumok erőkifejtés: akto - miozin

Protrúziós aktin hálózatok lamellipodium és lamella Lamellipodium (Lp) Lamella (Lm) eltérő szerkezeti és dinamikai tulajdonságokkal rendelkező aktin filamentum hálózatok a sejtmembrán közelében kialakulásának mechanizmusa vastagság / hossz: 0 0.5 mm / 100 200 nm lapos, keskeny sejtkitüremkedés WAVE - Arp2/3 komplex branching vastagságv/ hossz: 1 mm/10-20 mm? távolság a membrántól 0 0.5 mm > 0.5 mm dinamika szerkezet gyors turnover taposómalom egyensúly, treadmilling elágazó - dendritic - filamentumok lassú turnover elágazás mentes, egyenes filamentumok szabályozó fehérjék sapka fehérje, ADF/cofilin, cortactin,... tropomiozin, miozin,

Lamellipodium és lamella kialakulásának lehetséges mechanizmusai Forrás: Bugyi Beáta és Marie-France Carlier Annual Reviews in Biophysics 39 2010.

Fokális kontaktusok a citoszkeletont a szubsztrátummal összekötő sejtkapcsolatok aranyhal fibroblaszt GFP-aktin, vinculin

Fokális kontaktusok - típusok és komponensek méretük, alakjuk, intracelluláris lokalizációjuk és molekuláris összetételük alapján osztályozhatjuk: FOKÁLIS KOMPLEX apró, pontszerű struktúra (1 mm 2 ) sejtmembrán közeli dinamikus integrin, talin, paxillin FOKÁLIS ADHÉZIÓ 2 5 mm kiterjedésű struktúrák sejtmembrántól távolabb stabilabb, kevésbé dinamikus stressz szálakhoz asszociált integrin, talin, paxillin, vinculin, a-aktinin, zyxin, aktopaxin FIBRILLÁRIS ADHÉZIÓ megynúlt struktúra sejtmembrántól legtávolabb fibronektin szálakhoz asszociált integrin, tenzin Forrás: LeClainche és mtsai Physiological Reviews 88 2008.

Fokális kontaktusok - molekuláris kapcsoló mechanikai csatolás az aktin citoszkeleton és a szubsztrátum között kikapcsolt bekapcsolt nincs kapcsolat a szubsztrátum és az aktin citoszkeleton között molekuláris szintű kapcsolat a szubsztrátum és az aktin citoszkelton között az aktin filamentumok polimerizációja által kifejtett erő a filamentumoknak a sejtmembrántól való távolodását eredményezi (RETROGRADE FLOW) NINCS PROTRÚZIÓ az aktin filamentumok polimerizációja által kifejtett erő a sejtmembrán kitüremkedését eredményezi PROTRÚZIÓ akto-miozin komplexek által kifejtett erő a sejt hátsó részének visszahúzódását és a sejt tovahúzódását eredményezi TRANSZLOKÁCIÓ

AZ Aktin-alapú mozgás vizsgálata in vitro Biomimetikus modell rendszerek (következő szeminárium) N-WASP Arp2/3 komplex formin