Mikrotubulusok felépítése és dinamikája

Citoplazmatikus (dinamikus) MT

• A nyugalmi sejtben (interfázis) a mikrotubulusok a sejtközpont közelében levő centroszómából fejlődnek ki.
• A sejtek osztódása során a mikrotubulusok mitótikus orsóvá rendeződnek, amelynek segítségével a kromoszómák egyenlő módon szétosztódnak a leánysejtekben.
• A csillós sejtben a csillók és ostorok szerkezetét a bazális test biztosítja.

A Mikrotubulusok (MT) felépítése

• A mikrotubulusok 25 nm átmérőjű, üreges csövek.
• A tubulinmolekula (globuláris): 55 kD, 4-5 nm átmérőjű.
• Az alapegység α- és β tubulinból álló heterodimér.
• A protofilamentum fej-farok orientációban összekapcsolódott α- és β-alegységek lineáris lánca.
• A mikrotubulusok 13 protofilamentumból állnak, amelyek laterálisan egymáshoz illeszkednek.
• Polarizált szerkezetű: „gyors” plusz vég (szabad β –alegységek) „lassú” mínusz vég (szabad α -alegységek).

A Mikrotubulusok (MT) kialakulása és dinamikája

• A mikrotubulusok a tubulin-dimérek kapcsolódása révén jönnek létre.
• A kapcsolódott dimérek nukleációs központot (oligomérek) hoznak létre, és további dimérek kapcsolódása révén növekednek (elongáció).
• A mikrotubulusok növekedése és rövidülése újabb heterodimereknek a cső végeire való asszociációjával ill. disszociációjával történik.
• A növekedés mindkét végen történhet, de gyorsabb a plusz végén.
• A szabad heterodimerek koncentrációja befolyásolja a növekedést és a rövidülést.
• A kritikus koncentráció: az időegység alatt történő ráépülés és leválás kiegyenlíti egymást („taposómalom”).
• Fő jellemzője: dinamikus instabilitás, azaz folyamatosan átépül.

A Mikrotubulus dinamikát befolyásoló MT-mérgek

• A kolhicin megakadályozza a tubulin polimerizációját, és gátolja az osztódási orsó kialakulását.
• A vinblastin és a vincristin citosztatikumok, amelyek gátolják a rákos sejtek osztódását.
• A Taxol stabilizálja a MT-t, túlzott polimerizációt okoz, és leállítja a mitózist.

Mikrotubulus asszociált fehérjék (MAP-ok)

• A MAP-ok a MT-hoz asszociálva kilógnak azok felületéből.
• A tau és MAP2 a MT oldalához kapcsolódik, és keresztbeköti a MT-okat.
• A catastrophin destabilizálja a MT-t.
• A MAP-ok nagy mennyiségben fordulnak elő az idegszövetben.

A citoplazmatikus mikrotubulusok szerepe

• Intracelluláris transzport (teherszállítás): a MT-k „sínként” szolgálnak az intracelluláris transzporthoz, és a motorproteinek a hajtóelemei.
• A mikrotubulusok motorproteinjei mechanokémiai enzimek. ATP-t hidrolizálnak, és a felszabaduló energiát mechanikai munka (elmozdulás) végzésére használják fel.
• A motorproteinek felismerik a MT polaritását, és az egyik meghatározott vég felé haladnak.
• Kinezinek – plusz vég motorok
• Citoplazmatikus dineinek – mínusz vég motorok.
• A motorproteinek a globuláris feji részeik segítségével mozognak a MT mentén.
• A farki rész határozza meg a szállítandó anyagot (vezikulákat vagy organellumokat).

Centroszóma

• A mikrotubulusok legfontosabb organizációs központja (MTOC).
• Nem osztódó (interfázisban levő) sejtben a sejtmag közelében található kicsi (1-2 μm átmérőjű) test.
• Egy pár centriolumból (anyai és leány centriólum) és a pericentrioláris anyagból áll.

Centriólumok

• Henger alakú testek, amelyek falát 9 tubuluscsoport alkotja.
• Egy tubuluscsoport 3 MT-ból áll (triplet): 9x3 MT (1 komplett (A) 2 inkomplett (B, C) MT).
• A MT kialakulásában nincs szerepük.

Pericentrioláris anyag

• Több száz, γ-tubulin-ból álló gyűrűt tartalmaz.
• A γ-tubulin gyűrűk hozzáadódnak az αβ-tubulin heterodimerekhez, és új MT kiindulási helyeiként szolgálnak.
• A polimerizációhoz GTP és Mg2+ szükséges.
• A MT mínusz (–) vége a pericentrioláris anyagba ágyazódik, a plusz (+) vége a sejtperiféria felé mutat.

Csillók és ostorok általános felépítése

• Motilis csillók: axonéma: 9x2 + 2.
• Nem motilis csillók: axonéma: 9x2 + 0.
• A csillók és ostorok a jelátviteli rendszerek receptorait vagy kezdeti fehérjéit tartalmazzák.
• Fontosak az intraciliáris transzportban.
• A csillók és ostorok működési zavara a következő következményekkel járhat:
• Belső szervek elhelyezkedési, morfológiai rendellenességei.
• Agyi fejlődési rendellenességek.
• Férfi sterilitás.
• Cisztás vesebetegségek.
• Retina degeneráció.

Ez a kvíz a mikrotubulusok szerkezetéről és működéséről szól, beleértve a cisztoszóma és mitotikus orsó szerepét. Fedezze fel a mikrotubulusok felépítését, polarizált struktúráját és kialakulásának folyamatát. Tökéletes választás biológusok és sejttan iránt érdeklődők számára.