Ekspresja molekularna Biologia komórki: Mikrofilamenty

Mikrofilamenty

Wspólne dla wszystkich komórek eukariotycznych, włókna te mają przede wszystkim funkcje strukturalne i są ważnym składnikiem cytoszkieletu, razem z mikrotubulami i często filamentami pośrednimi. Mikrowłókna mają średnicę od 5 do 9 nanometrów i są zaprojektowane do wytrzymywania dużych naprężeń. W połączeniu z miozyną mikrowłókna pomagają generować siły używane do skurczu komórkowego i podstawowych ruchów komórek. Włókna umożliwiają również podzielenie się komórki na dwie komórki i biorą udział w ruchach ameboidalnych niektórych typów komórek.

Mikrofilamenty to stałe pręciki wykonane z białka znanego jako aktyna. Kiedy po raz pierwszy jest produkowana przez komórkę, aktyna pojawia się w postaci kulistej (G-aktyna; patrz Rysunek 1). Jednak w mikrowłókienkach, które są również często określane jako filamenty aktynowe, długie spolimeryzowane łańcuchy cząsteczek są splecione w helisę, tworząc nitkowatą postać białka (F-aktyna). Wszystkie podjednostki tworzące mikrowłókno są połączone w taki sposób, że mają tę samą orientację. Z tego powodu każde mikrowłókno wykazuje polaryzację, przy czym dwa końce włókna są wyraźnie różne. Ta polaryzacja wpływa na szybkość wzrostu mikrowłókien, jeden koniec (nazywany końcem dodatnim) zazwyczaj składa się i rozkłada szybciej niż drugi (koniec ujemny).

W przeciwieństwie do mikrotubul, które zwykle wychodzą z centrosomu komórki, mikrofilamenty są zwykle zarodkowane na błonie plazmatycznej. Dlatego obrzeże (krawędzie) komórki na ogół zawiera najwyższe stężenie mikrowłókien. Szereg czynników zewnętrznych i grupa specjalnych białek wpływa jednak na charakterystykę mikrofilamentów i umożliwia im dokonywanie szybkich zmian w razie potrzeby, nawet jeśli włókna muszą zostać całkowicie rozebrane w jednym regionie komórki i ponownie złożone w innym miejscu. Znajdujące się bezpośrednio pod błoną plazmatyczną mikrowłókna są uważane za część kory komórkowej, która reguluje kształt i ruch powierzchni komórki. W konsekwencji mikrofilamenty odgrywają kluczową rolę w rozwoju różnych wypustek na powierzchni komórki (jak pokazano na ryc. 2 ), w tym filopodia, lamellipodia i stereocilia.

Na rysunku 2 przedstawiono fluorescencyjny cyfrowy obraz komórki fibroblastów skóry jelenia indyjskiego Muntjaca barwionego sondami fluorescencyjnymi nakierowanymi na jądro (kolor niebieski) i sieć cytoszkieletu aktyny (kolor zielony). Pojedynczo mikrofilamenty są względnie elastyczne. W komórkach organizmy żywe jednak włókna aktynowe są zwykle organizowane w większe, znacznie silniejsze struktury przez różne białka pomocnicze. Dokładna forma strukturalna, jaką przyjmuje grupa mikrofilamentów, zależy od ich podstawowej funkcji i konkretnych białek, które je łączą. Na przykład, w rdzeniu wypukłości powierzchniowych zwanych mikrowłókienkami, mikrofilamenty są organizowane w ciasne równoległe wiązki przez wiązaną fimbrynę białkową. Wiązki włókien są jednak mniej ciasno upakowane razem, gdy są związane alfa-aktyniną lub są związane z włóknami naprężającymi fibroblastów (równoległe zielone włókna na rysunku 2). Warto zauważyć, że połączenia mikrowłókien wytworzone przez niektóre białka sieciujące powodują raczej sieć przypominającą sieć lub postać żelu, a nie wiązki włókien.

W ciągu historii ewolucji komórki aktyna pozostawała stosunkowo niezmieniona. To, wraz z faktem, że wszystkie komórki eukariotyczne w dużym stopniu zależą od integralności ich filamentów aktynowych, aby mogły przetrwać wiele stresów, z którymi mają do czynienia w swoim środowisku, sprawia, że aktyna jest doskonałym celem dla organizmów chcących uszkodzić komórki. W związku z tym wiele roślin, które nie są w stanie fizycznie uniknąć drapieżników, które mogą chcieć je zjeść lub zaszkodzić im w inny sposób, produkuje toksyny, które wpływają na aktynę komórkową i mikrofilamenty jako mechanizm obronny. Na przykład grzyb czapeczki śmierci wytwarza substancję zwaną falloidiną, która wiąże się z filamentami aktyny i stabilizuje je, co może być śmiertelne dla komórek.

POWRÓT DO ZWIERZĘTA STRUKTURA KOMÓREK

POWRÓT DO STRUKTURY KOMÓREK ROŚLINNYCH

Pytania lub komentarze? Wyślij nam email.
© 1995-2019 Michael W. Davidson i The Florida State University. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadne obrazy, grafiki, oprogramowanie, skrypty ani aplety nie mogą być reprodukowane ani wykorzystywane w jakikolwiek sposób bez zgody właścicieli praw autorskich. Korzystanie z tej witryny oznacza, że zgadzasz się na wszystkie Warunki prawne określone przez właścicieli.
Ta witryna jest utrzymywana przez nasz
Graphics & Zespół programistów internetowych
we współpracy z Optical Microscopy w
National High Magnetic Field Laboratory .
Ostatnia modyfikacja: piątek, 13 listopada 2015 r. o godzinie 13:18
Liczba dostępów od 1 października 2000 r .: 419769
Mikroskopy dostarczone przez:


Leave a Reply

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *