Mikrotubuly

Hovoríme s vami o mikrotubuloch, jednej z troch vlákien cytoskeletu, vysvetľujeme aspekty jeho štruktúry a jej hlavných bunkových funkcií

Mikrotubuly sú proteínové vlákna zložené z rôznych podjednotiek globulárneho tubulínového proteínu

Čo sú mikrotubuly?

Ten mikrotubuly Sú jedným z troch typov vlákien, ktoré tvoria cytoskelet eukaryotických buniek. Sú to polyméry rôznych podnetov globulárneho proteínu známeho ako Tubulín A majú v bunkách veľa funkcií.

Cytoskelet je dynamická a komplexná sieť proteínových vlákien, ktoré zaberajú dôležitú časť interiéru buniek a poskytuje bunky buniek štrukturálnymi a funkčnými stabilitami.

Vytvára sa tromi rôznymi typmi proteínových vlákien: aktínové mikrofilamenty, medziprodukty a mikrotubuly.

Mikrofilamenty sú polyméry globulárneho proteínu nazývané Aktín a medziľahlé vlákna sú tvorené vláknité proteíny rôznych typov v závislosti od príslušného tkaniva a/alebo typu buniek, zatiaľ čo mikrotubuly sú tvorené podjednotkami guľového proteínu Tubulín.

Mikrotubuly sú najhrubšie a najkomplexnejšie z troch vlákien cytoskeletu. Pomáhajú bunkám získavať ich tvar a polaritu, rozdeliť a rozlišovať sa, transportovať molekuly cez ich interiér a presúvať sa z jedného miesta na druhé.

Mikrotubuly sú zďaleka jednoduché a statické štruktúry, sú mimoriadne dynamické a komplexné a bunky majú niekoľko populácií mikrotubulov na vykonávanie určitých úloh.

Niektoré mikrotubuly sú neustále reorganizované vďaka ich polymerizácii a depolimerizácii (vo všeobecnosti závislé od energie obsiahnutej v molekulách, ako je GTP), zatiaľ čo iné sú stabilnejšie, napríklad tie, ktoré tvoria cilia, bičíky a axóny, napríklad axóny.

Funkcie mikrotubulov

Mikrotubuly majú základnú úlohu v štrukturálnej stabilite a funkčnej dynamike eukaryotických buniek.

Zúčastňujú sa na procesoch tak rozmanitých ako delenie a mobilita buniek, komunikácia a štruktúra. Nižšie uvidíme niektoré z týchto funkcií:

Sú základnou súčasťou cytoskeletu

V rámci cytoskeletu mikrotubuly pomáhajú bunke udržiavať jej tvar a štrukturálnu stabilitu, čo je nevyhnutné najmä pre tie bunky, ktoré nemajú bunkovú stenu, ako sú napríklad živočíšne bunky.

Môže vám slúžiť: endocytóza sprostredkovaná receptorom: proces a funkcie

Štrukturálne centrá cilie a bičíkov

Cilia a eukaryoty sú štrukturálne a funkčne tvorené mikrotubulami, ktoré sú organizované v štruktúre nazývanej axoném, To má charakteristický vzor nazývaný „9+2“.

Vzor 9+2 sa nazýva, pretože ide o valcové štruktúry zložené z 9 párov fúzovaných mikrotubulov, ktoré obklopujú niekoľko jednoduchých mikrotubulov vo vnútri.

Motorické proteíny spojené s týmito mikrotubulami (axonemické dieríny) sú zodpovedné za ich pohyb, a to buď za posun bičíkových buniek (ako je spermie) alebo za pohyb látok na povrchu (ako v cilaovaných epiteli).

Pracujú v komunikácii a transporte buniek

Bunky používajú mikrotubuly - tak ako aktínových vlákien - na presun molekúl s rôznymi funkčnými papiermi z jednej strany na druhú.

Existujú dva typy motorických proteínov, ktoré sú spojené s mikrotubulami: kinezín a večere. Kinesinas je zodpovedný napríklad za transport membránových cytosolických organelov a spôsobuje, že „chodí“ na mikrotubuloch.

Motorický proteín kino Je spojené s mikrotubulami na transport rôznych vecí od jednej strany bunky do druhej. Jeho molekulárna štruktúra a jej prevádzka je taká, že sa zdá, že podnikol „kroky“ pozdĺž mikrotubulov pri držaní zaťaženia

Dieins pracujú tak v pohybe cilie a bičíkov (axonemických dierínov), ako aj pri transporte cytosolických organel a molekúl Messenger RNA, umiestnenie jadra počas migrácie buniek a vytvorenie mitotického vretera počas delenia (cytosolické dines).

Môže vám slúžiť: Quilomicronóny: Štruktúra, formovanie, typy, funkcie

V nervových bunkách (neuróny), ktoré majú bunkové telo -soma- nasledované dlhými projekciami plazmovej membrány známe ako Axón, Mikrotubuly fungujú ako diaľnica na prepravu záťaží z jednej strany na druhú.

Mobilná organizácia

Vďaka ich pridruženým proteínom majú mikrotubuly dôležitú funkciu ako intracelulárni organizátori, pretože ich práca tiež pozostáva pri objednávaní a/alebo správnom umiestnení bunkových organel, kde a kedy sú potrebné.

Mikrotubuly sú základom cytoskeletu buniek, kde medzi mnohými ich funkciami sa zúčastňujú na organizácii rôznych prvkov distribuovaných cytoplazmou

Aktívne sa zúčastňujú na bunkovom rozdelení

Počas bunkového delenia (mitózou alebo meiózou) sú organizované mikrotubuly za vzniku mitotického vretena, ktoré poskytuje potrebné zariadenie na separáciu chromozómov po replikácii DNA, čo je základný proces pre násobenie buniek.

Mikrotubulová štruktúra

Mikrotubuly sú vláknité proteínové štruktúry, ktoré sú tvorené viacerými kópiami tubulínového proteínu. V skutočnosti sú to „duté“ valce tvorené niektorými nazývanými -alovanými sub -štruktúrami protofilamenty.

Okrem tubulínu sú mikrotubuly spojené aj s veľkým množstvom proteínov „príslušenstva“, ktoré udržiavajú ich štruktúru a tiež sa podieľajú na ich hlavných funkciách; Tieto proteíny sa volajú Proteíny spojené s mikrotubulami.

Čo je tubulín?

Všetky eukaryotické mikrotubuly sú tvorené z Tubulín. Tubulín je globulárny proteín zložený z diméru, ktorý je navzájom spojený dvoma podjednotkami, nazývanými α- a β-tubulín.

Pretože ide o dve rôzne podjednotky, tento dimér je a heterodimér, Dôvod, prečo hovoríme, že mikrotubuly sú polyméry tubulínových heterodimérov.

Obidve podjednotky tubulínu sú navzájom silne spojené prostredníctvom net -covalentných väzieb a majú približne 450 aminokyselín. Obidve podjednotky sú schopné pripojiť sa k molekule s názvom GTP, ktorá je dôležitá pre ich združenie.

Môže vám slúžiť: megacariocyty: Charakteristiky, štruktúra, formovanie, dozrievanie

Je dôležité spomenúť, že každý druh môže mať mnoho rôznych izoforiem tubulínu, čo nejako umožňuje bunkám mať rôzne populácie mikrotubulov na plnenie špecifických funkcií.

Podobne bunky „špecializujú“ určité mikrotubuly pre niektoré funkcie cez Postradučné úpravy tubulínu, ktorý má priame účinky na funkcie tohto heterodiméru ako súčasť mikrotubulov.

Rovnako ako v prípade mnohých iných bunkových proteínov môže tubulín trpieť fosforyláciou, metyláciou a acetyláciou, ale môžete tiež pridať krátke reťazce aminokyselín, ako je glycín a kyselina glutámová; Všetky tieto regulujú svoju interakciu s ostatnými mikrotubulárnymi proteínmi.

Rovnako ako v prípade histónových proteínov, ktoré sú spojené s DNA v jadre „Kód tubulínu“.

Mikrotubuly sú tvorené lineárnymi polymérmi tubulínových heterodimérov (protofilamentov), ​​ktoré sú nariadené, aby tvorili dutú rúrkovú štruktúru, ktorá má polaritu (pozitívny koniec (+) a ďalší (-) podľa rýchlosti polymerizácie a depolimerizácie).

Protofilamenty

Tubulínové heterodiméry sú zostavené vo forme lineárnych polymérov známych ako protofilamenty.

Mikrotubuly sú tvorené sériou protofilamentov, ktoré sú spojené takým spôsobom, že tvoria dutý tubulu (ako valec), ktorý má polaritu.

Mikrotubula má v priemere 13 protofilamentov a táto štruktúra je známa ako slobodný. Existujú zložitejšie mikrotubuly tvorené dvoma alebo viacerými Slobodný, úplný alebo čiastočný.

Hlavné mikrotubuly, ktoré tvoria ciliu a pohravy, sú známe ako dvojnásobok a pozostávajú z úplného tubulu s názvom „A“ (s 13 protofilamentami) a ďalšieho neúplného tubulu s názvom „B“ (s iba 10 protofilamitami).

Kontakty medzi susednými protofilamentmi tubulínovými heterodimérmi robia mikrotubuly značne rigidné a ťažko ohýbajú sa, ale sú to dynamické štruktúry, ktoré sú väčšinou v trvalej polymerizácii (predĺženia) a depolimerizácii (skrátenie).