Buněčná biologie molekulárních výrazů: Mikrovlákna

Mikrovlákna

Společná pro všechny eukaryotické buňky má tato vlákna primárně strukturální funkci a jsou důležitou součástí cytoskeletu spolu s mikrotubuly a často mezivlákny. Mikrovlákna mají průměr od 5 do 9 nanometrů a jsou navržena tak, aby unesla velké množství napětí. Ve spojení s myosinem pomáhají mikrofilamenta generovat síly používané při buněčné kontrakci a základních pohybech buněk. Vlákna také umožňují, aby se dělící buňka sevřela na dvě buňky a podílí se na améboidních pohybech určitých typů buněk.

Mikrovlákna jsou pevné tyčinky vyrobené z proteinu známého jako aktin. Když je aktin poprvé produkován buňkou, objeví se v globulární formě (G-aktin; viz obrázek 1). V mikrofilamentech, která jsou také často označována jako aktinová vlákna, jsou však dlouhé polymerizované řetězce molekul propleteny ve šroubovici a vytvářejí vláknitou formu proteinu (F-aktin). Všechny podjednotky, které tvoří mikrofilament, jsou spojeny takovým způsobem, že mají stejnou orientaci. Díky této skutečnosti vykazuje každé mikrofilamenty polaritu, přičemž dva konce vlákna jsou zřetelně odlišné. Tato polarita ovlivňuje rychlost růstu mikrofilament, jeden konec (nazývaný plusový konec) se obvykle montuje a rozebírá rychleji než druhý (minusový konec).

Na rozdíl od mikrotubulů, které obvykle vyčnívají z centrosomu a buňka, jsou mikrofilamenta obvykle nukleační na plazmatické membráně. Proto obvod (hrany) buňky obecně obsahuje nejvyšší koncentraci mikrofilament. Řada vnějších faktorů a skupina speciálních proteinů ovlivňují vlastnosti mikrofilamentů a umožňují jim v případě potřeby provést rychlé změny, i když vlákna musí být úplně rozložena v jedné oblasti buňky a znovu sestavena někde jinde. Pokud jsou mikrofilamenta nalezena přímo pod plazmatickou membránou, jsou považována za součást buněčné kůry, která reguluje tvar a pohyb povrchu buňky. V důsledku toho hrají mikrofilamenta klíčovou roli při vývoji různých projekcí buněčného povrchu (jak je znázorněno na obrázku 2) ), včetně filopodia, lamellipodia a stereocilia.

Na obrázku 2 je znázorněn fluorescenční digitální obraz indické kožní fibroblastové buňky jelena Muntjac obarvené fluorescenčními sondami zaměřenými na jádro (modrá) a aktinovou cytoskeletální síť (zelená). Mikrofilamenty jsou jednotlivě relativně flexibilní. živé organismy jsou však aktinová vlákna obvykle organizována do větších, mnohem silnějších struktur různými doplňkovými proteiny. Přesná strukturní forma, kterou skupina mikrofilamentů předpokládá, závisí na jejich primární funkci a konkrétních proteinech, které je váží dohromady. Například v jádru povrchových výčnělků nazývaných mikroskopické hroty jsou mikrofilamenta uspořádána do těsných paralelních svazků pomocí svazujícího se proteinu fimbrin. Svazky vláken jsou spolu méně pevně zabaleny, když jsou vázány alfa-aktininem nebo jsou spojeny s vlákny stresujícími fibroblasty (paralelní zelená vlákna na obrázku 2). Je pozoruhodné, že spojení mikrofilamentů vytvořená některými zesíťujícími proteiny mají za následek spíše webovou síť nebo gelovou formu než svazky vláken.

V průběhu evoluční historie buňky zůstal aktin relativně nezměněn. To spolu se skutečností, že všechny eukaryotické buňky silně závisí na integritě jejich aktinových vláken, aby byly schopny přežít mnoho stresů, jimž čelí ve svém prostředí, činí aktin vynikajícím cílem pro organismy, které se snaží buňky poškodit. V souladu s tím mnoho rostlin, které nejsou schopny se fyzicky vyhnout predátorům, kteří by je chtěli sníst nebo jim jinak ublížit, produkují toxiny, které ovlivňují buněčný aktin a mikrofilamenty jako obranný mechanismus. Například houba death cap produkuje látku zvanou phalloidin, která se váže na a stabilizuje aktinová vlákna, která mohou být pro buňky smrtelná.

ZPĚT NA ZVÍŘATA STRUKTURA BUNK

ZPĚT NA STRUKTURU BUNĚK

Dotazy nebo komentáře? Pošli nám email.
© 1995-2019 Michael W. Davidson a Florida State University. Všechna práva vyhrazena. Žádné obrázky, grafika, software, skripty nebo applety nesmí být reprodukovány nebo používány jakýmkoli způsobem bez svolení držitelů autorských práv. Používání této webové stránky znamená, že souhlasíte se všemi právními podmínkami stanovenými vlastníky.
Tento web spravuje náš
Graphics & tým programování webu
ve spolupráci s optickou mikroskopií v
National High Magnetic Field Laboratory .
Poslední úprava: pátek 13. listopadu 2015 v 13:18
Počet přístupů od 1. října 2000: 419769
Mikroskopy poskytované:


Leave a Reply

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *