Microtubuli

We praten met u over de microtubuli, een van de drie filamenten van het cytoskelet, we leggen aspecten van zijn structuur en de belangrijkste cellulaire functies uit

Microtubuli zijn eiwitfilamenten samengesteld uit verschillende subeenheid Dímeros van het bol -tubuline -eiwit

Wat zijn microtubuli?

De microtubuli Ze zijn een van de drie soorten filamenten die het cytoskelet vormen van eukaryotische cellen. Het zijn polymeren van verschillende subeenheden van een bolvormig eiwit dat bekend staat als Tubuline En ze hebben veel functies in de cellen.

Het cytoskelet is een dynamisch en complex netwerk van eiwitfilamenten dat een belangrijk deel van het celinterieur inneemt en dat cellen structurele en functionele stabiliteitscellen geeft.

Het wordt gevormd door drie verschillende soorten eiwitfilamenten: actinemicrofilamenten, tussenliggende filamenten en microtubuli.

Microfilamenten zijn polymeren van een bolvormig eiwit dat wordt genoemd Actine en de tussenliggende filamenten zijn gevormde vezelachtige eiwitten van verschillende typen, afhankelijk van het weefsel en/of type cel in kwestie, terwijl de microtubuli worden gevormd door subeenheden van het bolvormige eiwit Tubuline.

De microtubuli zijn de dikste en meest complexe van de drie filamenten van het cytoskelet. Ze helpen cellen hun vorm en polariteit te verwerven, zich te verdelen en te differentiëren, om moleculen door hun interieur te transporteren en van de ene plaats naar de andere te verplaatsen of te verplaatsen.

Verre van eenvoudige en statische structuren zijn microtubuli extreem dynamisch en complex, en cellen hebben verschillende microtubulespopulaties om bepaalde taken uit te voeren.

Sommige microtubuli worden constant gereorganiseerd dankzij hun polymerisatie en depolimerisatie (in het algemeen afhankelijk van de energie in moleculenbindingen zoals GTP), terwijl andere stabieler zijn, zoals die die cilia, flagella en axonen vormen, bijvoorbeeld.

Functies van microtubuli

Microtubuli spelen een fundamentele rol in de structurele stabiliteit en functionele dynamiek van eukaryotische cellen.

Ze nemen deel aan processen die zo divers zijn als divisie- en celmobiliteit, communicatie en structuur. We zullen hieronder enkele van deze functies zien:

Ze zijn een fundamenteel onderdeel van het cytoskelet

Als onderdeel van het cytoskelet helpen microtubuli de cel zijn vorm en structurele stabiliteit te behouden, wat vooral essentieel is voor die cellen die geen celwand hebben, zoals dierlijke cellen.

Kan u van dienst zijn: receptor gemedieerde endocytose: proces en functies

De structurele centra van cilia en flagella vorm

Cilia en eukaryoten worden structureel en functioneel gevormd door microtubuli, die zijn georganiseerd in een structuur die wordt genoemd axonema, Dat heeft een karakteristiek patroon genaamd "9+2".

Patroon 9+2 wordt zo genoemd omdat het cilindrische structuren zijn die zijn samengesteld uit 9 paar gefuseerde microtubuli die een paar eenvoudige microtubuli erin omringen.

Motorische eiwitten geassocieerd met deze microtubuli (axonemische dieinen) zijn verantwoordelijk voor hun beweging, hetzij voor de verplaatsing van flagelled cellen (zoals sperma) of voor de beweging van stoffen op een oppervlak (zoals in ciliated epitheeliums).

Ze werken in communicatie en celtransport

De cellen gebruiken de microtubuli - dus als van actinefilamenten - om moleculen te verplaatsen met verschillende functionele artikelen van de ene naar de andere kant.

Er zijn twee soorten motorproteïnen die worden geassocieerd met microtubuli: kinesine en dinein. Kinesinas zijn bijvoorbeeld verantwoordelijk voor het transport van membraneuze cytosolische organellen en laten het "lopen" op microtubuli.

Motorische eiwit Kinesina Het wordt geassocieerd met microtubuli om verschillende dingen van de ene kant van de cel naar de andere te transporteren. Zijn moleculaire structuur en de werking ervan is zodanig dat het lijkt erop dat het "stappen" heeft genomen langs de microtubuli terwijl hij een lading vasthield

De dieinen werken zowel in de beweging van de cilia als de flagella (axonemische dieinen) en bij het transport van cytosolische organellen en messenger -RNA -moleculen, de positionering van de kern tijdens celmigratie en de oprichting van de mitotische spindel tijdens de divisie (cytosolische dijnen).

Kan u van dienst zijn: quilomicronones: structuur, formatie, typen, functies

In zenuwcellen (neuronen), die een cellichaam hebben -soma- gevolgd door lange projecties van het plasmamembraan bekend als Axonen, Microtubuli functioneren als een snelweg voor het transport van belastingen van de ene kant naar de andere.

Mobiele organisatie

Dankzij de bijbehorende eiwitten hebben microtubuli een belangrijke functie als intracellulaire organisatoren, omdat hun werk ook bestaat uit het bestellen en/of correct positioneren van celorganellen waar en wanneer ze nodig zijn.

De microtubuli zijn van fundamenteel belang voor het cytoskelet van de cellen waar ze onder veel van hun functies deelnemen aan de organisatie van de verschillende elementen die door het cytoplasma zijn verdeeld

Ze nemen actief deel aan de celdeling

Tijdens celdeling (door mitose of meiose) worden microtubuli georganiseerd om de mitotische spindel te vormen, die de nodige machines biedt voor de scheiding van chromosomen na de replicatie van DNA, een essentieel proces voor celvermenigvuldiging.

Microtubuls -structuur

Microtubuli zijn filamenteuze eiwitstructuren die worden gevormd door meerdere kopieën van het tubuline -eiwit. Ze zijn in werkelijkheid "holle" cilinders gevormd door sommigen genaamd -called Sub -structuren protofilamenten.

Naast tubuline worden microtubuli ook geassocieerd met een grote hoeveelheid "accessoire" eiwitten die hun structuur behouden en ook deelnemen aan hun hoofdfuncties; Deze eiwitten worden genoemd Eiwitten geassocieerd met microtubuli.

Wat is tubulin?

Alle eukaryotische microtubuli worden gevormd Tubuline. Tubulin is een bolvormig eiwit dat is samengesteld uit een dimeer, dat is, door twee subeenheden die aan elkaar zijn gekoppeld, genoemd, genoemd α- En β-tubuline.

Omdat dit twee verschillende subeenheden zijn, is dit dimeer een heterodimeer, Reden waarom we zeggen dat microtubuli polymeren zijn van tubuline heterodimeren.

Beide subeenheden van tubuline zijn sterk geassocieerd met elkaar door niet -covalente bindingen en hebben elk ongeveer 450 aminozuren. Beide subeenheden kunnen lid worden van een molecuul genaamd GTP, wat belangrijk is voor hun associatie.

Het kan je van dienst zijn: megacariocyten: kenmerken, structuur, vorming, rijping

Het is belangrijk om te vermelden dat elke soort veel verschillende isovormen van tubuline kan hebben, waardoor cellen op de een of andere manier verschillende microtubulespopulaties kunnen hebben om specifieke functies te vervullen.

Evenzo "specialiseren" cellen bepaalde microtubuli voor sommige functies door Post -structutionele wijzigingen van tubuline, die directe effecten hebben op de functies van deze heterodimeer als onderdeel van de microtubuli.

Zoals bij veel andere cel -eiwitten, kan tubuline fosforylering, methylatie en acetylering ondergaan, maar u kunt ook korte ketens van aminozuren zoals glycine en glutaminezuur toevoegen; Al deze reguleren hun interactie met de andere microtubulaire eiwitten.

Net als bij histone -eiwitten die worden geassocieerd met DNA in de kern, vormen deze post -translationele modificaties van de tubuline wat bekend staat als de "Tubulinecode".

De microtubuli worden gevormd door lineaire polymeren van tubuline-heterodimeren (protofilamenten) die worden geordend om een ​​holle buisvormige structuur te vormen die een polariteit heeft (een positief uiteinde (+) en een andere (-) volgens de snelheid van polymerisatie en depolimerisatie).

Protofilamenten

Tubuline -heterodimeren worden geassembleerd in de vorm van lineaire polymeren bekend als protofilamenten.

De microtubuli worden gevormd door een reeks protofilamenten die op een zodanige manier samenkomen dat ze een holle buis vormen (zoals een cilinder) die een polariteit heeft.

Een microtubule heeft gemiddeld 13 protofilamenten en deze structuur staat bekend als enkel. Er zijn meer complexe microtubuli gevormd door twee of meer Enkel, compleet of gedeeltelijk.

De belangrijkste microtubuli die bijvoorbeeld de cilia en de geselen vormen, staan ​​bekend als bekend als verdubbelen en bestaan ​​uit een complete tubule genaamd "A" (met zijn 13 protofilamenten) en een andere onvolledige buis genaamd "B" (met slechts 10 protofilamenten).

Contacten tussen aangrenzende protofilamenten Tubuline -heterodimeren maken microtubuli aanzienlijk rigide en moeilijk te buigen, maar het zijn dynamische structuren die voor het grootste deel in permanente polymerisatie (verlenging) en depolimerisatie zijn (verkorten).