16 cytoszkielet bmp

Streszczenie

•    Cy to plazma komórki eukariotycznej jest wsparta i przestrzennie zorganizowana przez cytoszkielet z filamentów pośrednich, mikrotubul i diamentów aktynowych.

•    Filamenty pośrednie są stabilnymi, linopodobn>'mi polimerami włóknistych białek, które nadają komórkom mechaniczną wytizymałość. Niektóre ich typy wspierają otoczkę jądrową tworząc blaszkę jądrową, inne są rozproszone w całej cytoplazmie.

•    Mikrotubule są sztywnymi, wydrążonymi rurkami utworzonymi przez polimeryzację dimerowych pod-jednostek tubuliny. Są one strukturami spolaiyzo-wanymi z wolniej rosnącym końcem „minus" i szybciej rosnącym końcem „plus".

•    Mikrotubule ulegają nukleacji w ośrodkach organizacyjnych takich jak centrosom i z nich wyrastają Końce minus mikrotubul są osadzone w centrum organizacyjnym.

•    Wiele mikrotubul w komórce znajduje się w labil-nym stanie dynamicznym, w którym przechodzą one na przemian od stanu wzrostu do stanu kurczenia się. Te zmiany, znane jako dynamiczna niestabilność, są kontrolowane przez hydrolizę GTP związanego z di me rem tubu linowym.

•    Każdy dimcr tubulinowy zawiera ściśle związaną cząsteczkę GTP, która jest hydrolizowana do GDP, kiedy tubulina formuje mikrotubulę. Hydroliza GTP zmniejsza zarówno powinowactwo podjed-nostki do jej sąsiadów, jak i stabilność polimem, powodując jego demontaż.

•    Mikrotubule mogą być stabilizowane przez białka, które łączą się z końcem plus — proces wpływający na położenie układów mikrotubul w komórce. Komórki zawierają wiele białek towarzyszących iilikro-tubulom, które stabilizują mikrotubule, wiążą je z innymi składnikami komórki i wykorzystują do specyficznych funkcji.

•    Kinezyny i dyneiny są białkami motorycznymi, które spożytkowują energię z hydrolizy ATP, aby poruszać się wzdłuż mikrotubul. Niosą one specyficzne pęcherzyki błonowe oraz inne rodzaje cargo (ładunku) i w ten sposób utrzymują przestrzenną organizację cytoplazmy.

•    Eukariotyczne rzęski i wici zawierają pęczek stabilnych mikrotubul. Ich uderzanie jest spowodowane uginaniem się mikrotubul, kierowanym przez białko motorycznc zwane dyneiną izęskową.

•    Filamenty aktynowe są helikalnymi polimerami cząsteczek aktyny. Są one bardziej giętkie aniżeli mikrotubule i często są znajdowane w pęczkach lub sieciach towarzyszących błonie komórkowej.

•    Filamenty' aktynowe są stmkturami spolaiyzowany-nti, z szybko i wolno rosnącymi końcem, a ich montaż i demontaż są kontrolowane przez hydrolizę ATP ściśle związanego z każdym monomerem aktyny.

•    Różnorodność form i funkcji filamentów aktynowych w komórkach wynika z wielości typów białek wiążących się z aktyną. Kontrolują one polimeryzację filamentów akty'nowych, wiążą krzyżowo filamenty' w luźną sieć lub sztywne pęczki, przyczepiają je do błon lub przemieszczają je względem siebie.

•    Miozyny są białkami motoiycznymi, które wykorzystują energię hydrolizy' ATP do przesuwania się wzdłuż filamentów aktynowych; mogą przenosić organelle wzdłuż szlaków filamentów aktynowych lub powodować, że przy'legające do siebie fila me n-ty ślizgają się jeden po drugim w pęczkach skurczowych.

•    Sieć filamentów aktynowych pod błoną komóikową tworzy' korę komórki, która jest odpowiedzialna za kształt i ruch powierzchni komórkowej, łącznie z ruchami występującymi wtedy', gdy' komórka pełznie po powierzchni.

•    Skurcz mięśnia zależy' od ślizgania się filamentów aktynowych wzdłuż filamentów miozyny II i jest napędzany' powtarzającymi się przemieszczaniem główni iozyny.

•    Skurcz jest inicjowany przez nagły wzrost zawartości Ca’⁺ w cytozolu, któiy stanowi — poprzez białka wiążące Or⁺ — sygjiał dla aparatu skurczowego.