Ladda ner presentationen
Presentation laddar. Vänta.
1
CYTOSKELETT OCH CELLRÖRELSE
2
Föreläsningsinnehåll
Vad gör cytoskelettet? Aktin Aktin, myosin och cellrörelse Intermediärfilament Mikrotubuli Mikrotubuli och cellrörelse
3
VAD GÖR CYTOSKELETTET? cytoskelettet – ramverk av proteintrådar
cellens skelett: håller cellens form cellens muskler: cellrörelser enskilda celldelar rör sig (cilier etc.) hela celler förflyttas maskineri för intracellulär rörelse: organeller förflyttas kromosomer delas på vid celldelning
4
CYTOSKELETTET Nätverk av 3 olika slags proteinfilament AKTIN INTERMEDIÄRFILAMENT MIKROTUBULI
5
AKTIN \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11010.jpg
6
AKTIN 5-10% av cellens proteininnehåll (genomsnittscell)
monomerer bildar aktinfilament = mikrofilament spiralformad tråd, c:a 7 nm diameter aktinbindande proteiner reglerar aktinet i cellen
7
Aktinpolymerisation G-aktin (globular actin) monomer POLYMERISATION
steg 1: bildning av dimer steg 2: bildning av trimer steg 3: addering av monomerer till båda ändarna ( 5-10 ggr snabbare till +ändan) \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11021.jpg F-aktin (filamentous actin)
8
Reversibel polymerisation av aktinmonomerer
polymerisationshastigheten beroende av monomerkoncentrationen depolymerisation oberoende av monomerkonc. monomererna binder ATP som hydrolyseras till ADP i kedjan ATP behövs ej för polymerisationsreaktionen, men ATP-monomerer binder bättre till kedjan än ADP-monomerer ADP-aktin håller ihop kedjan sämre cytochalasiner hindrar addering vid +ändan phalloidin hindrar dissociation \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11030.jpg
9
Treadmilling \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11040.jpg kritisk konc för > monomerkoncentration > kritisk konc för addering till - ändan addering till + ändan
10
AKTINBINDANDE PROTEINER
aktinbindande proteiner reglerar polymerisering och depolymerisering, samt många andra funktioner hos aktin Arp2/3-komplex ADF/cofilin (actin depolymerization factor) profilin
11
Arp2/3 Arp2/3 komplex av 7 proteiner Binder nära +ändan
\Figures-Hi-res\ch11\cell3e11050.jpg Arp2/3 komplex av 7 proteiner Binder nära +ändan Initierar förgrening av aktinfilament
12
ADF/Cofilin ADF/Cofilin kan dela aktinfilament och skapa nya + ändar
\Figures-Hi-res\ch11\cell3e11062.jpg ADF/Cofilin kan dela aktinfilament och skapa nya + ändar
13
ORGANISATION AV AKTINFILAMENT
BUNTAR NÄTVERK
14
AKTIN-BUNTAR actin-bundling proteins små, rigida proteiner korslänkar
paralella aktinfilament med samma riktning
15
i tarmslemhinnans mikrovilli, tex. motorproteinet myosin får plats
\Figures-Hi-res\ch11\cell3e11081.jpg i tarmslemhinnans mikrovilli, tex. motorproteinet myosin får plats
16
AKTIN-NÄTVERK 3D-nätverk stora flexibla proteiner korslänkar
Filamin binder aktin som en dimer korslänkar vinkelrätt ställda aktinfilament
17
Cell cortex (=cellens bark)
3D-nätverk av aktinfilament under plasmamembranet bestämmer cellens form, involverad i cellrörelse enkelt lager i röda blodkroppar, tjockare i de flesta andra celler
18
Erytrocyter=Röda blodkroppar cell cortex bestående av
aktinfilament-nätverk bestämmer bikonkava formen Spectrin \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11100.jpg tetramer binder till korta aktinfilament ger erytrocyters cytoskelett dess form
19
Cell cortex i andra celltyper
Fodrin (non-erythroid spectrin) liknar spectrin ERM-protein länkar aktinfilament till plasmamembran (PM) i många olika celltyper Filamin länkar aktinfilament till PM i trombocyter (blodplättar) Dystrophin länkar aktinfilament till PM i muskelceller, saknas hos personer med Duchennes muskeldystrofi (muterat vid Beckers md)
20
CELLUTSKOTT mikrovilli
fingerlika utskott, vanliga på celler involverade i absorption, tex tunntarmsepitel 1000 st /cell permanenta strukturer som rör sig
21
MIKROVILLI
22
CELLUTSKOTT transienta strukturer
lamellipodia - fibroblaster microspikes eller filopodia pseudopodia fagocytos amöbors rörelser
23
MYOSIN molekylär motor: omvandlar kemisk energi (ATP) till mekanisk energi (kraft och rörelse) aktinbindande motorproteiner bildar kontraktila (=sammandragande) strukturer ATPase-huvuden rör sig mot + på aktin
24
MYOSIN II Kan dra två aktinfilament mot varandra = förkortning
\Figures-Hi-res\ch11\cell3e11300.jpg Kan dra två aktinfilament mot varandra = förkortning
25
MYOSIN I Icke muskelmyosin
Kan förflytta vesiklar, organeller plasmamembran (villi, pseudopodia,) Finns andra icke muskelmyosiner (myosin III-XVI) varav myosin VI rör sig mot (-)ändar \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11270.jpg
26
MUSKELCELLER \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11190.jpg
27
SARKOMER \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11200.jpg
28
SARKOMER \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11210.jpg
29
MUSKELKONTRAKTION 'Sliding-Filament Model'
\Figures-Hi-res\ch11\cell3e11220.jpg
30
\Figures-Hi-res\ch11\cell3e11251.jpg
31
Tropomyosin och Troponin
\Figures-Hi-res\ch11\cell3e11261.jpg
32
INITIERING AV MUSKELKONTRAKTION
aktionspotential från nervcell sarkoplasmatiska nätverket runt myofibrillen släpper ut Ca 2+ troponin binder Ca 2+, ändrar form, får tropomyosin att flytta sig myosinbindningsställen blottas myosin kan binda till aktin
33
Tropomyosin och Troponin
\Figures-Hi-res\ch11\cell3e11261.jpg
34
KONTRAKTILA ELEMENT icke-muskelceller (men med myosin II)
'minimuskler' regleras genom fosforyleringar myosin light-chain kinase calmodulin Ca2+ kontraktil ring stressfibrer
35
Calmodulin ett exempel på Ca 2+-bindande protein som aktiverar målproteiner CaM-kinaser fosforylerar i sin tur sina målproteiner Myosing II light chain kinase aktiveras Myosin II fosforyleras (på RLC) Myosin II bildar filament och får ökad ATPase aktivitet Figures_Hi-res\ch13\cell3e13280.jpg
36
MYOSIN II i icke muskler
Reglering via fosforylering Calcium binder calmodulin => conformationsändring Calmodulin binder myosin light chain kinase RLC fosforyleras Myosinfilament ATPase aktivitet
37
STRESSFIBRER buntar av kontraktila aktinfilament
korslänkade med a-actinin bundna till extracellulärmatrix via integrin, ett transmembranprotein
38
CELLER KRYPER EXEMPEL PÅ 'CELL CRAWLING'
granulocyter vandrar ut ur blodbanan utväxt av nervcellsaxon Rörelse sammansatt av många molekylära förändringar Delmoment utsträckning vidhäftning släpning
39
CELLFÖRFLYTTNING utsträckning – polymerisation och förgrening av aktinfilament transport utåt av vesiklar och proteiner vidhäftning – focal adhesions (cell-matrix) för långsamma celler, även cell-cell-interaktioner släpning – nedbrytning av focal adhesions i bakändan, kontraktion av stressfibrer fram
40
CELLFÖRFLYTTNING \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11320.jpg
41
INTERMEDIÄRFILAMENT 'mellanfiber' – 10 nm i diameter
mekanisk hållfasthet sammansatt av många olika proteiner fler än 50 olika intermediärfilament-proteiner finns Typ I-VI
42
Intermediärfilament \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11330.jpg
43
KERATINER INTERMEDIÄRFILAMENT typ I-II Typ I – sura
Typ II – basiska och neutrala Epitelceller syntetiserar både sura och basiska keratiner som co-polymeriserar Hårda keratiner i hår, naglar Mjuka keratiner i cytoplasman i epitelceller
44
Keratiner: intracellulär organisation
fäst vid kärnmembranet associerat till plasma-membranet fast förankrat vid desmosomer och vid hemidesmosomer förmedlar hållfasthet hos epitel
45
epidermolysis bullosa simplex - defekt keratin
46
Typ III-IV Typ III Typ IV
vimetin: nätverk från kärnan ut till plasmamembranet. glatt muskulatur, fibroblaster, vita blodkroppar desmin: tvärstrimmig muskulatur Typ IV neurofilament (NF-L, NF-M, NF-H) i neuron, stödjer axon
47
ALS amyotrofisk lateral skleros
ackumulation och abnormal ihopsättning av neurofilament ger succesiv förlust av motorneuron (nerver som styr muskler) muskelatrofi, paralys
48
NUKLEÄRA LAMINER intermediärfilament typ V i alla kärnförande celler
nätverk under kärnmembranet depolymeriseras vid varje celldelning, byggs upp på nytt igen i de nya dotterkärnorna kontrolleras av kinaser som fosforylerar
49
MIKROTUBULI långa, stela, ihåliga rör, 25 nm diameter
dynamiska strukturer: kan snabbt plockas isär och byggas upp på nytt ställe Många funktioner i cellerna: bestämmer cellform separation av kromosomer vid celldelning: mitotisk spole intracellulär transport av organeller: ‘räls’ cellrörelse: cilia och flageller
50
Mikrotubuli tubulin: dimer av a-tubulin och b-tubulin
protofilament – en lång tråd mikrotubuli: 13 protofilament i ring röret har polaritet: snabbt växande + ända, långsamt växande – ända \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11390.jpg
51
Egenskaper kontinuerlig assembly och disassembly
i en cell: blandning av färdigbyggda mikrotubuli (50%) och fria subenheter (50%) experimentella och kommersiella läkemedel colchicin, vincristine, vinblastine hindrar polymerisation taxol stabiliserar mikrotubuli
52
Växande mikrotubuli är dynamiskt
instabila
53
kan skyddas av 'capping proteins'
Cellen stabiliseras, kan polariseras, och kan organiseras
54
INTRACELLULÄR ORGANISATION AV MIKROTUBULI
centrosom nära centrum av cellen mikrotubuli växer ut från centrosomen två centrioler i centrosomen
55
Centriol \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11432.jpg
56
Mitotisk spole \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11462.jpg
57
Nervceller \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11470.jpg
58
Motorproteiner för mikrotubuli
vandrar längs mikrotubuli ATP-hydrolys ger energi till förflyttning (konformationsförändring) organeller sätts på plats: ER med kinesin, Golgi med dyenin
59
Motorproteiner för mikrotubuli
\Figures-Hi-res\ch11\cell3e11480.jpg
60
Transport av vesiklar \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11490.jpg
61
Cilier och Flageller \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11530.jpg
62
CILIER OCH FLAGELLER Innehåller stabila mikrotubuli
Cilium: förflytta vätska över ytan eller för att förflytta cellen mikrotubuli utgår från en ‘basal body’ Flageller: liknar cilier men är längre används för att röra hela cellen
63
Hur rör den på sig? \Figures-Hi-res\ch11\cell3e11542.jpg
64
Rörelse med mikrotubuli
\Figures-Hi-res\ch11\cell3e11560.jpg
67
SAMMANFATTNING Cytoskelettets roller Aktin Intermediärfilament
cellcortex, stressfiber, mikrovilli, cellutskott, aktin och myosin, cellrörelse 'cellkravlande' Intermediärfilament keratin, vimetin neurofilament nukleära laminer Mikrotubuli mitotisk spole räls cilier och flageller
Liknande presentationer
© 2024 SlidePlayer.se Inc.
All rights reserved.