A mikrotubulusok

A mikrotubulusok "protein filamentumok", amelyek csőszerkezettel rendelkeznek, és az aktinnal és a közbenső filamentumokkal együtt képezik az eukarióta sejtek citoszkeletonját. Stabilizálják a sejtet, és részt vesznek a sejten belüli transzportokban és mozgásokban.

Mik a mikrotubulusok?

A mikrotubulusok cső alakú polimerek, amelyek fehérjeszerkezete átmérője körülbelül 24 nm. Más szálakkal együtt képezik a citoszkeletont, amely a sejtek számára erőt és formát ad. Ezen túlmenően alapvető szerepet játszanak a sejtek mozgásában, és fontos szerepet játszanak a ciliában, flagella-ban, centriole-ban és a nukleáris orsókban. A mikrotubulusok is nagyon fontosak a rákterápiában. Néhány aktív összetevőt, amely befolyásolja a tumorsejtek megoszlását, már használják kemoterápiás vagy citosztatikus szerek formájában.

Anatómia és felépítés

A mikrotubulusok alfa és béta tubulin dimereket (heterodimereket) tartalmaznak. A heterodimerek a mikrotubulusok alegységei, amelyeket protofilamenteknek is nevezünk. A protofilamentek az üreges testet spirál formájában építik fel egymással szemben, csak egyik alfa-tubulin egységgel, a másik végén csak béta-tubulin alegységekkel. Az alfa- és béta-tubulin képes megkötni 1 GTP-molekulát. A GTP visszafordíthatatlanul kötődik az alfa-tubulinhoz.

A heterodimerek előnyösen a plusz végén helyezkednek el, tehát egy mikrotubulus ebben az irányban növekszik, míg a mínuszvég képezi a stabil oldalt. A mikrotubulus hossza egy mikrométer és több száz mikrométer. A mikrotubulusok szingulett, duplett vagy triplettként vannak elrendezve. A szálak általában a mikrotubulus szervező központból származnak, ideértve például a centriolekat vagy az alaptesteket. Ezenkívül különbséget kell tenni két különböző populáció között: dinamikus, rövid életű és stabil, hosszú élettartamú mikrotubulusok. A stabil mikrotubulusok a flagella, cilia és centrioles keretét képviselik.

A hosszú élettartamú mikrotubulusok a neuronok axonjaiban vagy a sperma sejtjeiben is előfordulnak. Ott biztosítják a rugalmasságot, a stabilitást és a mobilitást. Dinamikus mikrotubulusok is megtalálhatók ott, ahol gyors átalakításra van szükség. Ezen felül biztosítják a kromoszómák eloszlását a lánysejtekben. A mikrotubulusokat felváltva felépítik vagy lebontják, a felépítésre és a lebontásra elsősorban a plusz végén kerül sor. A mikrotubulus addig nő, amíg nincs több heterodimer.

Ezután megkezdődik a depolimerizáció, amelynek során a tubulin koncentrációja ismét növekszik, és új növekedés kezdődik. Különböző anyagok megakadályozzák a depolimerizációt vagy a polimerizációt, ezeket betegségek kezelésére használják.

Funkció és feladatok

A mikrotubulusok többfunkciós feladatokkal rendelkeznek. Befolyásolják a kromoszómák elrendezését és a vezikulák mozgását, ami egy sínrendszerként működik. A vezikuláris aktivitás a motorfehérjék szállításának előfeltétele. A szállítás a kinezin és a dynein fehérjék miatt történik, amelyek a hólyag felszínén találhatók. A dyneinnel borított vezikulumok a plusz és a mínuszvég közötti szállításra kerülnek, míg a kinineinnel borított vezikulumok az ellenkező irányba szállítják.

Ha az egyes mikrotubulusok felhalmozódnak, komplex struktúrák alakulnak ki. Ide tartoznak a centriolek és az alaptestek. A centriole kilenc mikrotubulus hármasból áll, amelyek két nem teljes és egy teljes mikrotubulust tartalmaznak. Az alaptestek felépítése megegyezik a centriolek struktúrájával. A sejt felülete alatt helyezkednek el, és feladata a flagella és cilia rögzítése. A kinocília központi mikrotubulus párból és kilenc mikrotubulus dublettből áll. A Kinocilia elsősorban hámsejteken fordul elő, és kis részecskéket szállít a sejt felületén. A Cilia plazmamembránból áll, és az eukarióta sejtek felszínén található.

Középpontja stabil mikrotubulusokból áll, amelyek köteg formájában vannak elrendezve. A Cilia felelős a folyadék mozgásáért a sejt felületén. Például egyes protozoák felhasználják őket élelmiszer-részecskék gyűjtésére. Számos ciliát találnak az epiteliális sejteken, ahol az elhalt sejtekkel vagy porrészecskékkel ellátott nyálkahártya rétegeket a torokig szállítják, hogy ezek később kiválasztódjanak.

Ezenkívül a cilió áramot hoz létre a petevezeték falán, hogy a petesejtek a petevezetéken keresztül átvihetők legyenek. A flagella (flagella) szerkezete megegyezik a mozi ciliával, ám ezek sokkal hosszabbak és a sejtek mozgására használhatók. Ide tartozik például a sperma mozgatása és a protozoák szállítása.

Itt megtalálja gyógyszereit

betegségek

Primer ciliáris diszplázia esetén a kinocília hibás, és a dynein molekulák száma csökken. Az elsődleges ciliáris diszplázia nagyon ritka örökletes betegség, amelyben a belélegzett baktériumokat és részecskéket hordozó szállító mechanizmus nem működik megfelelően. Ennek eredményeként hiányzik a csíra mozgása vagy nagyon koordinálatlan.

Ezért a szennyeződés részecskéi nem szállíthatók megfelelően a hörgő nyálkahártyájával vagy a paranasalis sinusok kiválasztódásával, ami hörgőcsúcshoz (visszafordíthatatlan hörgők expanziójához), krónikus hörghuruthoz vagy krónikus sinusitishez vezet. Ha a férfiaknál zavarodik a sperma flagella üteme, meddőség lép fel. Az Alzheimer-kór kapcsán megváltozott mikrotubulusok találhatók a beteg agyában. Ebben a betegségben a MARK2 enzim befolyásolja a tau fehérjét. Normál sejtekben a tau a mikrotubulusokhoz kötődik, amelyek stabilizálják őket. Amikor azonban a MARK2 a tau-ra hat, akkor a citoszkeleton instabilitása és a sejttranszport-rendszer zavara van, amely az Alzheimer-kór egyik jellemző jele.