Hücresel Tübül ve Filament Sistemleri Sunumu PDF

Hücresel Tübül ve Filament Sistemleri Prof. Dr. Ogün Sercan Kasım 2022 Sunum planı: -Hücre iskeleti görevleri -Aktin iplikçikler : Görevleri ve ilişkili olduğu diğer proteinler. -Ara filamanlar -Mikrotübüller  Hücre İskeleti Yapısal iskelet  Hücre İskeleti H...

Hücresel Tübül ve Filament Sistemleri Prof. Dr. Ogün Sercan Kasım 2022 Sunum planı: -Hücre iskeleti görevleri -Aktin iplikçikler : Görevleri ve ilişkili olduğu diğer proteinler. -Ara filamanlar -Mikrotübüller  Hücre İskeleti Yapısal iskelet  Hücre İskeleti Hücre içi düzenleyici  Hücre İskeleti Hücre hareketi  Hücre İskeleti Hücre içi madde trafiği  Hücre İskeleti Hücreler bulundukları ortam ile mekanik olarak ilişkidedir (*) Hücre bulunduğu ortamla, hücrenin diğer hücreler ile ilişkisi *İstisnaları var  Hücre İskeleti Hücre iskeleti dinamik bir yapı olmalıdır  Hücre İskeleti ØÖkaryotlarda, ileri düzeyde bir organizasyon oluşturur. ØHücreye yapısal çerçeve sağlar. ØHücre şeklini ve sitoplazmik organizasyonu sağlayan yapı iskelesi görevi görür. ØHücresel hareketlerden sorumludur. ØHücre içi (H.İ) organel ve diğer yapıların hareketinden sorumludur.  Hücre İskeleti ØDinamik bir yapıdır. ØMonomer yapılar kovalan olmayan bağlar ile bir araya gelir. ØNükleasyon (çekirdeklenme) hücre iskelet yapılarının oluşmasında önemlidir. Øİplikçiklerin yapılanma ve çözülme kinetikleri yardımcı proteinler ile yavaşlatılabilir veya hızlandırılabilir.  Hücre İskeleti -Üç temel protein filaman tipinden oluşmuştur: -Aktin filamanlar -Ara filamanlar -Mikrotübüller Farklı ek proteinler ile birbirleri ile ilişki halindedirler.  Aktin Filamanlar ØAna iskelet proteini aktindir. ØGörece (mikrotübüllere göre) esnek yapılardır. ØPlazma zarının hemen altında mekanik destek, hücre hareketi, partikül alımı ve hücre bölünmesinde önemlidir. ØNükleasyon genellikle plazma zarından başlar.  Aktin Filamanlar ØAktin bağlayan proteinler ile fonksiyonları düzenlenir. ØMayalarda tek, memelilerde en az 6 farklı aktin geni vardır. ØHücrenin hareketliliği için önemlidir.Lamelipodlar, filopodlar gibi hareket özelliği kazandıran çıkıntılar, ØPek çok aksesuar ve motor protein iskeletin yapılanması ve fonksiyonunda önemlidir.  Aktin Filamanlar Polimerleşme: Globuler Filamentöz ØAktin monomerleri + ve – uca sahiptir. ØNükleasyon: polimerleşmenin ilk basamağıdır. ØATP bağlarlar. Filaman yapılanmasının ardından ADP’ye hidrolize olur. ØATP bağlı daha hızlı polimerleşir. ØPolimerleşme geri dönüşümlüdür.  Aktin Filamanlar Aktin’e bağlanan proteinler: ØAktin filamanlarının yapılanma ve ayrışmasını düzenler. ØArp2/3 kompleksi , ØADF/kofilin, ØProfilin, ØSinyal ileti mekanizmaları ile kontrol edilirler (Çevresel uyarılara yanıt).  Aktin Filamanlar Arp2/3: ØYedi proteinden oluşan bir komplekstir. ØKompleksin kendi aktivitesi çok düşüktür. ØBaşka proteinlerce aktivitesi düzenlenir. ØDallanma yaratır.  Aktin Filamanlar ADF/kofilin&Profilin:  Aktin Filamanlar Aktin filemanlarının düzenlenmesi: Aktin filemanları hücrede; aktin demetleri ve aktin ağı şeklinde yapılanır. Demet Ağ  Aktin Filamanlar Aktin demetleri demetleri:1 Paralel demetler (Fimbrin): Paralel ve yakın yerleşimli aktin filamanlarından oluşur. Mikrovillus gibi çıkıntılara destek olur. Fimbrin demetleyici proteindir. Paralel demet  Aktin Filamanlar Hücre yüzey çıkıntıları: Aktin filamanı + uç Mikrovillus Aktin Hücre zarı filament demeti Plazma membranı Fimbrin  Aktin Filamanlar Aktin demetleri demetleri:2 Kasılan demetler (α aktinin): Filamanlar arası boşluğun artması motor protein miyozinin, aktinler ile etkileşerek, demetlerin kasılmasını sağlar. α-aktinin çapraz bağlayıcı proteindir. Kasılan demet  Aktin Filamanlar Aktin ağı: Aktin filamanlarını filamin gibi büyük aktin bağlayan proteinler bir arada tutar. Filamin  Aktin Filamanlar Aktin filamanları ve plazma zar ilişkisi ilişkisi:(Spektrin ) Aktin filamanları plazma zarının altında üç boyutlu bir ağ oluştururlar. Aktin filamanlar ağı ve aktin bağlayan proteinler (hücre korteksi) hücreye şeklini verir. Aktin bağlayan bir proteindir. İki polipetidden oluşan bir tetramerdir.  Aktin Filamanlar Aktin filamanları ve plazma zar ilişkisi (Hücre korteksi):  Aktin Filamanlar Fokal Adezyonlar: Stres lifleri  Aktin Filamanlar Adherent bağlantılar:  Aktin - Miyozin Miyozin; moleküler motor. ATP formundaki kimyasal enerjiyi, mekanik enerjiye çevirir. Kas kasılması aktin-miyozin ilişkisine örnektir. Kas kasılması dışında miyozin hücre bölünmesi dahil birçok süreçte rol alır. Aktin - Miyozin  Aktin - Miyozin Sitokinez:  Aktin - Miyozin Kas dışında miyozinin düzenlemesinde hafif zincirin fosforillenmesi önemlidir.  Aktin - Miyozin Miyozin I Miyozin V  MOTOR PROTEİNLER ØATP hidroliz enerjisini aktin iplikçikleri ve mikrotübüller üzerinde hareket etmede kullanırlar. ØAktin iplikçikler üzerinde hareket eden bütün bilinen motor proteinler miyozin süperailesinin üyeleridir. ØMikrotübüller üzerinde hareket edenler kinezin ya da dinein süperaile üyeleridir. ØSüperaile üyelerinin ortak noktası motor baş alanlarıdır. Bu başlar farklı tip kargolara tutunan çeşitli kuyruklara bağlanırlar.  Ara Filamanlar ØHücre hareketlerine doğrudan katılmazlar. ØHücre ve dokulara mekanik güç sağlarlar. ØAktin ve mikrotübüllerden daha kararlıdırlar. ØFosforillenerek modifiye olurlar. ØMitoz sırasında nükleer laminanın ayrılması, nükleer zarfın yıkılması, nükleer laminlerin fosforilasyonu ile olur. Ara Filamanlar Ara Filamanlar Ara Filamanlar MİTOZ’da Nükleer Lamina Nükleus zar yıkımı: Nükleer laminanın fosforilasyonu ile çekirdek zarı dağılır (cdc2/cdk1). A,B ve C tipi laminler laminayı oluşturuyor. B tipi lamin dağılan veziküllere bağlı kalır. A ve C serbest lamin dimerlerine dönüşür. Fosforilasyon kalkınca lamina tekrar oluşur. MİTOZ’da Nükleer Lamina  Ara Filamanlar Desmozom Hemidesmozom  Ara Filamanlar AKTİN Adherent bağlantı Fokal Adezyon ARA FİLAMAN Desmozom Hemidesmozom Mikrotübüller  Mikrotübüller ØSert, içi boş çubuklardır. ØDinamik yapılardır. ØHücrenin şeklinin belirlenmesinde,organellerin yer değiştirmesinde rol alırlar. ØZar ile çevrilmiş organellerin konumunu belirler, hücre içi taşımacılığını yönetir. ØHücre bölünmesi sırasında mitotik iğ oluşumu ve kromozomların ayrılmasında rol alırlar. ØHücre yüzeyinde kirpikler ve kamçıların oluşumu,nöron aksonlar üzerinde madde taşınımını gerçekleştirirler. Øα ve b tubulinden oluşan heterodimer yapıdadır. ØGTP bağlarlar. α tubulindeki GTP ayrılmaz iken b tubulindeki GTP/GDP dönüşümüne uğrar.  Mikrotübüller Mikrotübül düzenleyici merkez:Sentrozom  Mikrotübüller Hücre bölünmesinde mikrotübüller  Mikrotübüller Hücre bölünmesinde mikrotübüller  Mikrotübüller Kinezin ve Dinein  Mikrotübüller Kinezin ve Dinein  Mikrotübüller Mikrotübüller boyunca hareket https://www.youtube.com/watch?v=uwnw4vg9I5Q  KAYNAKLAR -“Hücre: Moleküler Yaklaşım”Geoffey M. Cooper, Robert E. Hausman, Çeviri ed. Sakızlı M. vd., ISBN:978-605-66817-0-7, 2016. - “Hücrenin moleküler biyolojisi”, Alberts B vd., ISBN: 978944252225, 2008 Sorularınız için [email protected] e-posta adresinden ulaşabilirsiniz..