Mikrotubule

Z vami se pogovarjamo o mikrotubulah, eni od treh nitk citoskeleta, razlagamo vidike njegove strukture in njegovih glavnih celičnih funkcij

Mikrotubuli so beljakovinske filamente, sestavljene iz različnih podenote dímeros krogličnega tubulinskega proteina

Kaj so mikrotubule?

The mikrotubule So ena od treh vrst nitk, ki predstavljajo citoskelet evkariontskih celic. So polimeri različnih podenovinj krogličnega proteina, znanega kot Tubulin In imajo v celicah veliko funkcij.

Citoskelet je dinamična in zapletena mreža beljakovinskih filamentov, ki zavzema pomemben del celične notranjosti in celicam daje strukturne in funkcionalne celice stabilnosti.

Nastanejo ga tri različne vrste beljakovinskih filamentov: aktin mikrofilamente, vmesne nitke in mikrotubule.

Mikrofilamenti so polimeri krogličnega proteina Aktin in vmesne filamente so oblikovane vlaknaste beljakovine različnih tipov, odvisno od tkiva in/ali vrste zadevne celice, medtem ko mikrotubule tvorijo podenote globularnega proteina Tubulin.

Mikrotubule so najdebelejši in najbolj zapleteni od treh nitnikov citoskeleta. Celice pomagajo pridobiti svojo obliko in polarnost, se razdeliti in razlikovati, prevoz molekul skozi notranjost in premikati ali se premikati iz enega kraja v drugega.

Daleč od tega, da so preproste in statične strukture, mikrotubule so izjemno dinamične in zapletene, celice pa imajo več populacij mikrotubul za izvajanje določenih nalog.

Nekatere mikrotubule se nenehno reorganizirajo zahvaljujoč svoji polimerizaciji in depolimerizaciji (na splošno odvisni od energije, ki jo vsebuje molekulske vezi, kot je GTP), druge pa so bolj stabilne, kot so tiste, ki tvorijo cilije, flage in aksone, na primer.

Funkcije mikrotubul

Mikrotubule imajo temeljno vlogo pri strukturni stabilnosti in funkcionalni dinamiki evkariontskih celic.

Sodelujejo v procesih, ki so raznoliki, kot so delitev in mobilnost celic, komunikacija in struktura. Spodaj bomo videli nekaj teh funkcij:

So temeljni del citoskeleta

Kot del citoskeleta mikrotubule pomagajo celici ohraniti obliko in strukturno stabilnost, kar je bistvenega pomena, zlasti za tiste celice, ki nimajo celične stene, kot so živalske celice.

Vam lahko služi: endocitoza, posredovana z receptorji: proces in funkcije

Strukturna središča cilije in flagele

Cilije in evkariote sta strukturno in funkcionalno oblikovana z mikrotubuli, ki so organizirani v strukturi, imenovani AXONEMA, ki ima značilen vzorec, imenovan "9+2".

Vzorec 9+2 je tako imenovan, ker so valjaste strukture, sestavljene iz 9 parov spojenih mikrotubul, ki obdajajo nekaj preprostih mikrotubul v notranjosti.

Motorni proteini, povezani s temi mikrotubuli (aksonemični dieini), so odgovorni za njihovo gibanje bodisi za premik flageliranih celic (na primer sperme) bodisi za gibanje snovi na površini (kot v ciliranih epitelijih).

Delujejo v komunikaciji in prevozu celic

Celice uporabljajo mikrotubule - torej kot aktinske filamente - za premikanje molekul z različnimi funkcionalnimi papirji z ene strani na drugo.

Obstajata dve vrsti motoričnih beljakovin, ki sta povezani z mikrotubuli: kinezin in dinein. Kinesini so na primer odgovorni za prevoz membranskih citosolnih organel in ga "hodi" na mikrotubulah.

Motorični protein Kinesina Povezana je z mikrotubuli za prevoz različnih stvari z ene strani celice na drugo. Njegova molekularna struktura in njegovo delovanje je taka, da se zdi, da je naredil "korake" vzdolž mikrotubul, medtem ko drži obremenitev

Dieini delujejo tako pri gibanju cilije kot flagele (aksonemične dieine) kot pri transportu citosolnih organelov in molekul sels messenger RNA, pozicioniranju jedra med migracijo celic in vzpostavitvi mitotskega vretena med delitvijo (citosolni nasip).

Vam lahko služi: quilomikroni: struktura, tvorba, vrste, funkcije

V živčnih celicah (nevroni), ki imajo celično telo -Soma- sledijo dolge projekcije plazemske membrane, znane kot Aksoni, Mikrotubule delujejo kot avtocesta za prevoz tovorov z ene strani na drugo.

Celična organizacija

Zahvaljujoč pripadajočim beljakovinam imajo mikrotubule pomembno funkcijo kot znotrajcelični organizator.

Mikrotubule so temeljne za citoskelet celic, kjer med številnimi njihovimi funkcijami sodelujejo v organizaciji različnih elementov, ki jih porazdeli citoplazma

Aktivno sodelujejo v delitvi celic

Med celično delitvijo (z mitozo ali mejozo) so mikrotubule organizirane tako.

Struktura mikrotubulcev

Mikrotubule so nitaste beljakovinske strukture, ki jih tvorijo več kopij beljakovin tubulina. V resnici so "votle" jeklenke, ki jih tvorijo nekateri, imenovani -poddelka poddelka protofilamente.

Poleg tubulina so mikrotubule povezane tudi z veliko količino "dodatnih" beljakovin, ki vzdržujejo svojo strukturo in sodelujejo tudi v njihovih glavnih funkcijah; Ti beljakovine se imenujejo Beljakovine, povezane z mikrotubulami.

Kaj je tubulin?

Izdelane so vse evkariontske mikrotubule Tubulin. Tubulin je kroglični protein, sestavljen iz dimera, torej dveh podenot, ki sta med seboj povezana α- in β-tubulin.

Ker sta to dve različni pododstavki, je ta dimer a heterodimer, Razlog, zakaj pravimo, da so mikrotubuli polimeri tubulinskih heterodimerov.

Obe podenoti tubulina sta med seboj močno povezani z nekovalentnimi vezmi in imata približno 450 aminokislin. Obe podenoti se lahko pridružita molekuli, imenovani GTP, kar je pomembno za njihovo združenje.

Lahko vam služi: megakariociti: značilnosti, struktura, tvorba, zorenje

Pomembno je omeniti, da ima lahko vsaka vrsta veliko različnih izoform tubulina, kar nekako omogoča celicam, da imajo različne populacije mikrotubul, da izpolnijo določene funkcije.

Prav tako celice "specializirajo" nekatere mikrotubule za nekatere funkcije Postradutional modifikacije tubulina, ki neposredno vpliva na funkcije tega heterodimera kot del mikrotubul.

Kot pri mnogih drugih celičnih beljakovinah lahko tudi tubulin utrpi fosforilacijo, metilacijo in acetilacijo, lahko pa dodate tudi kratke verige aminokislin, kot sta glicin in glutaminska kislina; Vse to uravnavajo njihovo interakcijo z drugimi mikrotubularnimi beljakovinami.

Kot pri histonskih beljakovinah, ki so v jedru povezani z DNK "Tubulinska koda".

Mikrotubule tvorijo linearni polimeri tubulinskih heterodimerov (protofilamentov), ​​ki so naročeni, da tvorijo votlo cevasto strukturo, ki ima polarnost (pozitiven konec (+) in drugi (--glede na hitrost polimerizacije in depolimerizacije).

Protofilamente

Tubulinski heterodimeri so sestavljeni v obliki linearnih polimerov, znanih kot protofilamente.

Mikrotubule tvorijo niz protofilamentov, ki so združeni tako, da tvorijo votlo tubulo (kot jeklenka), ki ima polarnost.

Mikrotubul ima v povprečju 13 protofilamentov in ta struktura je znana kot samski. Obstaja več zapletenih mikrotubul, ki jih tvorita dva ali več Samski, popolna ali delna.

Glavne mikrotubule, ki tvorijo cilije in nadloge, so na primer znane kot dvojice in je sestavljen iz celotne tubule, imenovane "A" (s 13 protofilamenti) in še enemu nepopolnemu tubulu, imenovanem "B" (z le 10 protofilamenti).

Stiki med sosednjimi protofilamenti tubulinskimi heterodimerji naredijo mikrotubule bistveno toge in težko upogniti, vendar so dinamične strukture, ki so večinoma v trajni polimerizaciji (raztezanje) in depolimerizaciji (skrajšanje).