13 VL - Molekulare Motoren II Flashcards
Aufbau Mikrotubuli
- Linear polar filaments
- Formed by the polymerization of a α and β tubulin
- 13 protofilaments
- Lattice constant of 8 nm
- Stable (-) end, highly dynamic (+) ends
Was ist die Balkentheorie und wieso ist sie auch auf Mikrotubuli anwendbar?
Die Balkentheorie beschreibt das Verhalten von Balken unter Belastung
Mikrotubuli: da sie sehr viel länger als breit sind, kann man annehmen dass sie sich unter mechanischer Belastung ähnlich wie Balken verhalten
Wie kann man die Orientierung eines Aktinfilaments feststellen?
Das Ende, an dem die ATP-bindende Stelle freigelegt ist, ist das (-)-Ende
Aktinfilamente sind polar, da jede Untereinheit gleich aufgebaut ist
Wie lang ist eine vollständige Windung bei Aktinfilamenten?
37 nm
Sind Mikrotubuli oder Aktinfilamente biegsamer? Wie wurde das festgestellt?
Mikrotubuli sind ungefähr 100 mal biegsamer als Aktinfilamente
Manipulation durch optical trap
Was ist AFM?
atomic force microscopy
Mikroskopie zur mechanischen Abtastung von Oberflächen und der Messung atomarer Kräfte auf der Nanometerskala
Wofür kann AFM benutzt werden?
- apply compressive strains apically (oberflächlich) to cells within their aqueous environment.
- measure cellular elasticity,
- measure time-dependent cellular behaviours.
- measuring binding/unbinding forces between ligands and receptors
Wie viel wiegt eine typische Säugerzelle?
10^-12 kg
Was ist die schnellste Zelle und wie schnell ist sie?
human embryotic mesenchymal stem cell at 5.2 μm/min
Was macht Kinesin 5?
ist ein Homotetramer
verbindet lose Mikrotubulis zu antiparallelen Ansammlungen
erzeugt auswärts gerichtete Kräfte innerhalb der Zentralspindel –> diese wächst (Zellteilung)
Was macht Kinesin 13?
ist eine Mikrotubuli-Depolymerase –> baut diese ab
bewegt sich nicht gerichtet
Was macht Kinesin 8?
bindet ans (+)-Ende von Mikrotubuli und führt dort zur Depolymeristion
längere Mikrotubuli sammeln mehr Kinesin-8 an –> demzufolge ist die Zersetzungsrate der Mikrotubuli proportional zur Konzentration von Kinesin-8
in Kombination mit einer Längen-unabhängigen Aufbaurate führt dies zu einer definierten Länge der Mikrotubuli
Für welche Prozesse ist Dynein erforderlich?
mitosis, intracellular transport and ciliary and flagellar motility
Was ist das Axonema?
Ein Mikrotubuli-basiertes Cytoskelett im Innern von Flagellen ind Cilien
- 9+2 axoneme: Two central microtubule singlets in addition to the nine outer doublets.
- Each axonemal Dynein molecule forms a cross-bridge between two adjacent microtubules of the ciliary axoneme
Wie kommt eine Biegung in den Flagellen zustande? warum sind sie nicht gerade?
benachbarte Mikrotubuli sind durch Dynein-Motoren und Bindeproteine verbunden
die Proteine erlauben keine laterale Bewegung der Mikrot. während die Dyneine eine Druckkraft ausüben
–> das Flagellum biegt sich (beam-bending)
Für welche Prozesse ist Myosin verantwortlich?
- Muscle contraction
* Wide range of actin-based motility
Aufbau Muscle Myosin II
- Hexamer of 2 HC and 4 LC
- HC contai a long cc domain and the motor head
- Motor head: actin-binding, ATPase
Was ist ein Sarkomer?
kleinste Funktionelle einheit der Muskelfibrillen und somit des Muskels.
abgegrenzt durch Z-Scheiben
an Z-Scheiben setzen dünne (helle) Aktinfilamente an
Myosincluster - dick (dunkel) - liegen zwischen den Aktinfilamenten und ziehen diese bei Kontraktion zusammen
Welchen Durchmesser hat eine Myofibrille?
2µm
Bei welchem Prozess wirken Mikrotubuli und Aktinfilamente gemeinsam?
bei der Zellteilung
Mikrotubuli des Spindelapparats ziehen Chromosomen auseinander
Aktinfilamente bilden den Kontraktilen Ring der durch Abschnürung für die Teilung der Zellmembran sorgt
Wie funktioniert das The Bacterial Flagellum ?
- The free energy that drives these motors is provided by a gradient of hydrogen ions across the bacterial inner membrane
- The motor is literally driven by a flow of ions
- The gradient is established via ATP-consuming proton pumps
- The motor is capable of rotating in either direction at 100 Hz
- Similar: ATP synthase
