- jsou podobně jako mikrotubuly součástí všech eukaryotních buněk
- zpravidla vytvářejí soustavu rozloženou v celé cytoplazmě nebo jsou soustředěna do
specializovanějších struktur
- př.: stresová vlákna u fibroblastů, kontraktilní prstenec u dělících se buněk,
mikroklky epiteliálních buněk atd.
Bílkoviny mikrofilament
- základní bílkovinou mikrofilamenty je aktin
- molekula aktinu je jeden polypeptid tvoření 375 aminokyselinami o molekulové
hmotnosti 42KDa
- molekula je globulární (nepolymerizovaný aktin se označuje jako G-aktin)
- každá molekula aktinu (G) má jedno vazebné místo pro ATP - uprostřed molekuly
- podíl aktinu na celkovém množství proteinů v buňce je vysoký - kolem 5%
- živočišné buňky obsahují 6 typů aktinu - izoaktiny
- aktin je velmi konzervativní protein, jeho funkce v buňce je zcela zásadní
Struktura mikrofilament
- molekuly G-aktinu se spojují nekovalentními interakcemi - polymerizovat → F-aktin
- každé mikrofilamentum je tvořena dvěma okolo sebe obtočenými vlákny F-aktinu
- tloušťka asi 7nm, délka různá - až několik mikrometrů
- mikrofilamenta jsou podobně jako mikrotubuly polarizována, tj. mají svůj +konec, kde
polymerizace probíhá rychleji a -konec, kde je při polymeraci připojován G-aktin
pomaleji
Asociované proteiny
- nemotorové - vytvářejí pevné struktury v buňce
- motorové (myoziny) - realizace pohybu (transport nákladu)
pohyb je realizován prostorovou změnou podjednotek
myozin I pohybuje se pomocí 1 „nožičky“, váže a posunuje váček
myozin II pohybuje se pomocí 2 „nožiček“, váže aktinová vlákna a
přitahuje je k sobě - podstata aktinmyozinového komplexu ve svalech
funkce asociovaných proteinů:
zesilují filamenta (tropomyozin)
svazují filamenta do svazků (fibrin, α-aktinin)
příčně spojují filamenta do gelu (filamin)
motorový protein myozin II - klouzání filament
motorový protein myozin I - pohybuje se mikrofilamenty
Geny pro aktin
- jejich počet je u různých organismů různý (od 1-30 u savců a člověka)
- př. geny pro aktin příčně pruhovaných svalů, gen pro aktin srdečního svalu
- geny pro aktin nejsou zpravidla ve vazbě, ale jsou „roztroušeny“ po různých chromozomech
Morfogeneze mikrofilament
- dynamika polymerace G-aktinu v F-aktin je podobná polymeraci tubulinu
- G-aktin váže ATP
- energie je uvolňována po hydrolýze ATP na ADP a je využívána ke snížení síly vazby
mezi molekulami G-aktinu
- rozdíl mezi kritickými koncentracemi pro + a - konec je větší než u mikrotubulů
- thymozin - váže se na G-aktin a tím brání jeho polymeraci - udržuje tak v cytoplazmě
hotovost nepolymerovaného aktinu - podle potřeb buňky
Funkce mikrofilament
- kinetická funkce – převod chemické energie v mechanickou (realizováno mikrofilamenty)
- cytochalaziny zabraňují polymeraci a falloidin - stabilizuje mikrofilamenta
- po jejich aplikaci ustávají pohyby uvnitř buňky a její lokomoce
- strukturní funkce - mikrofilamenta navzájem příčně „svázána“ jsou strukturálním
základem některých výběžků buňky - mikroklky, výběžky tyčinek,
vláknité výběžky vazivových buněk
- vytváří buněčný kortex - trojrozměrná síť na periferii buňky pod plazmatickou
membránou
má charakter gelu - determinuje tvar buňky
tvarové změny buňky jsou podmíněny jeho změnou v sol
mikrofilamenta buněčného kortexu mohou být napojena
pomocí talinu na membránové integrity a přes ně na komponenty
extracelulární matrix
Žádné komentáře:
Okomentovat