Цитоскелет.

АКТИНОВЫЕ ФИЛАМЕНТЫ
G-актин имеет участки связывания двухвал. катионов и нуклеотидов в физиологических условиях занятые Mg и ATP. Полимеризация сопровождается гидролизом АТФ, сто не необходимо т.к. полимеризация идет и в присутствии негидролизуемых аналогов АТФ
Образуемый F-актин может фрагментироваться в рез. теплового движения и соединятся конец в конец. Таким образом полимеризация состоит из нескольких процессов: нуклеация, элонгация, диссоциация, фрагментация, стыковка - эти процессы протекают одновременно
Актинсвязывающие белки
имеется пять мест действия белков: с мономером актина, с +концом (оперенный), с -концом (заостренный), с боковой пов-тью. Актин-связывающие белки мб чувствительны или нечувствительны к Ca
1 c мономером - подавляют нуклеацию профилин, фрагментин - чувств-ны к Ca. Профилин с мономером способны надстраивать F-актин, а фрагментин нет, блокируя и нуклеацию и элонгацию. Не чувственые к Ca ДНКазаI и белок связывающийся с витаминомD - функционируют вне клетки
2 +конец мб блокирован кепирующими белками - блокирование элонгации и стыковки, способствуют нуклеации - появление укороченных филаментов. Гельзолин, виллин, фрагмин
3 -конец - инициирование нуклеации, подавление стыковки и элонгации - увеличение числа и уменьшение длины фрагментов. Акументин в макрофагах, бревин - сывороточный белок вызывает быстрое снижение вязкости раствора F-актина. Оба белка не чувственны к Ca
4 несшивающие боковое связывание может как стабилизировать так и дестабилизировать F-актин Тропомиозин (Ca-) стабилизирует, северин, виллин (Ca+) - связываясь с F-актином разрезают его
сшивающие F-актин м-у собой с образованием геля. Такие белки индуцируют нуклеацию. а-актин тромбоцитов, виллин, фимбрин, актиногелин из макрофагов (Ca-)
G-актин – глобулярный | F-актин – фибриллярный, длина оборота спирали 37нм | нуклеация – соед трех G-актинов – инициация полимеризации | G>F – полимериз + и – конца | G<F – полимериз + и деполимериз – конца – тредмиллинг – движение F-актина | G~F –динамическое равновесие полимериз + и деполимериз – с затратой энергии ATP | G-актин связ с ATP и полимеризуясь гидролизует ATP | Деполимеризация актина имеет одинаковую скорость с обоих концов
кэпирующие белки - закрывают концы аф, предотвращ полимеризацию-деполимеризацию, способствуют прикреплению филамента к м-не
кэпирующие-фрагментирующие белки - фрагментирует F-актин, вызывая переход геля в золь | гельзолин 90kD активируясь Ca2+ 10-6M разрывает F-актин и связывается с его концами |
клеточный кортекс – сеть из аф под м-ной
белки связывающие F-актин
белок M, kD локализация действие на F-актин
фасцин 55 филлоподии, ламелоподии, стресс-
фибриллы, микроворсинки, акросома
тропомиозин 2x35 укрепляет
минимиозин 150 движение пузырьков
профилин 15 запасение G-актина
миозин 2x260 скольжение нитей
скруин 102 акросома
вилин 92 микроворсинки
дематин 48 кортик сеть эритроцитов
фимбрин 68 адгезион. контакты, микроворсинки связ в пучки
актинин 2x102 адгез контакты, микроворсинки связ в пучки
спектрин 2x265+2x260 кортик сеть эритроц прикрепление к ПМ
дистрофин 427 корт.сеть мыш волокон
ABP120 92 псевдоподии
филамин 2x280 псевдоподии, стрессфибриллы сшивает в сети
микрофиламенты
d=6-8нм, актиновые нити | мономер G-актин (глобулярный актин)- ассиметричный (42кДа) состоит из двух доменов, по мере повышения ионной силы агрегирует в скрученный в спираль полимер F-актин (фибриллярный актин) | молекула G-актина несет прочно связанную АТФ, кот при переходе в F-актин медленно гидролизуется до АДФ – проявляет св-ва АТФ-азы | F-актин обладает полярностью (+) и (-) | при критических конц G-актина (+) конец удлиняется, а (-) – укорачивается | фаллоидин – яд бледной поганки связывается с (-) концом и ингибирует деполяризацию, цитохалазин – токсин плесневых грибов присоед к (+) концу, блокируя полимеризацию | более 50 белков в цитоплазме связываются с актином -ф-ции: регулируют объем G-актинового пула (профилин), влияют на скорость полимеризации (виллин), стабилизируют концы нитей (фрагин, -актинин), сшивают филаменты др с др или с др компонентами (виллин, -актин, спектрин, MARCKS, фимбрин), разрушают двойную спираль F-актина (гельзолин). Активность этих белков регулируется Ca2+ и протеинкиназами |

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ФИЛАМЕНТЫ
белки промеж филаментов клетки число M, kD тип
кислые кератины эпит >15 40-57 I
основные кератины эпит >15 53-67 II
десмин мыш 1 53 III
кислый фибриллярный белок глиальн, астроциты 1 50
виментин мезенх, нек эпит 1 57
периферин нервные 1 57
белки нейрофиламентов: аксоны и дендриты IV
NF-L 1 62
NF-M 1 102
NF-H 1 110
интернексин ЦНС 1 66
нестин эпит нервн ткани 1 240
ламин A ядра всех клеток 1 70 V
ламин B 1 67
ламин С 1 67
септамерный мономер?параллельный димер?антипараллельный тетрамер?протофиламент? протофибрилла?ПФ
промежуточные филаменты
d=10нм, (цитокератины, десмин, виментин, кислый фибриллярный глиапротеин (GFAP), нейрофиламент) состоят из базовой стержневой стр-ры – суперспирализованная -спираль, такие димеры ассоциируют антипараллельно, образуя тетрамер, агрегация тетрамеров «голова к голове» дает протофиламент, 8 протофиламентов образ. промежуточное волокно | полимеризация ведет к образ. устойчивых неполярных полимерных молекул

белки связанные с ПФ
белок M, kD локализация
BPAG1 230 полудесмосомы
плакоглобин 3 десмосомы
десмоплакинI 250 десм
десмоплакинII 215 десм
плектин 300 кортек. зона
анкирин 140 кортек. зона
филаггрин 30 цитозоль
рецептор B-ламина 58 ядро
У мутантов мышей отсутствует виментин, мыши при этом живут совершенно нормально.
В растительных клетках цитоскелет представлен микротрубочками и микрофиламентами, промежуточных филаментов нет, но есть ламины

МИКРОТРУБОЧКИ
фосфорилирование тубулина усиливает полимеризацию
d=25нм, тубулин - димер - и -субъединиц (53 и 55 кДа), образуют линейные цепочки – протофиламенты, 13 протофиламентов образуют циклический комплекс, кольца полимеризуются в трубку. Субъединицы тубулина связывают ГТФ. Динамические полярные стр-ры (+)-динамически нестабильный и (-)-конец стабилизируется, связываясь с центросомой (центр организации микротрубочек). Тубулиновые мономеры связывают ГТФ, кот медленно гидролизуется до ГДФ | с микротрубочками ассоциируют два вида белков: стр-рные белки (MAP-microtubuls-associated proteins) и белки транслокаторы | ассоциация подавляется винбластин, винкристин, колхицин, усиливается – таксол | Гамма-сома – микротрубочко организующий центр на внешней пов-ти ядра
время полужизни мт ~5мин, во время первой половины митоза ~15c

Reference.

Suvar
June 13, 2006 20:04

Свои пожелания отправляйте по адресу
drosophila.narod.ru

Жизнь коротка, наука вечна

Наука нам сокращает опыты быстротекущей жизни. ( А.С. Пушкин)