biology of the cell 3 Flashcards

Question

ממה נבנה מיקרוטובולי? ואיזה תכונו זה נותן לו?

Answer 1

מיקרוטובולי כפי שנראה בהמשך נבנים מ-13 פרוטופילמנטים – מיתרים ליניאריים של תת יחידות המחוברות מקצה לקצה. אלה מתחברים זה לזה לרוחב ליצירת צילינדר חלול. הארגון הזה גורם להם לחזק מכאני ולעמידות לטמפרטורה: תוספת או אובדן של יחידת משנה בסוף פרוטופילמנט אחד מייצרת או שוברת מספר קטן של קשרים. לעומת זאת, אובדן יחידת משנה מהאמצע מחייבת שבירת קשרים רבים נוספים, ואילו שבירה לשניים מחייבת שבירת קשרים בפרוטופילמנטים מרובים כולם בו זמנית (כפי שלשבור לבנה באמצע מצריך שבירה של הרבה קשרים) העמידות לטמפרטורה גבוהה נגרמת מריבוי קשרים של end to end ושל side by side ביצירת הצילינדר.

Answer 2

סיב מיקרוטובולי

Answer 3

כאלפא קויל קויל

Answer 4

סיבי ביניים

Answer 5

מרכיב חשוב בתהליך הנצה (חלוקה תאית) של חיידקים. הוא סוגר ספטום והוא הומולוגי למיקורטובולי (לא להתבלבל עם אקטין שאצלנו הוא זה שצובט).

Answer 6

העברת פלסמידים מצד מצד אחד לצד שני (לרבות חלוקה סימטרית של פלסמידים בעת חלוקה תאית) בחיידקים על ידי – ParM חלבון חיידקי הומולוג לאקטין. Mbl ו- merB הומולוגים לאקטין ונמצאים במבני ספירלה ומתג.

Answer 7

גודלם של חיידקים הוא בדרך כלל כמה מיקרומטרים בודדים

Answer 8

חיידקי

Answer 9

לטובולין

Answer 10

Z-ring בחיידקים ובארכאות במהלך חלוקת התא

Answer 11

30 שניות

Answer 12

חלבונים הומולוגיים לאקטין כמו MreB ו- Mbl המצויים בעיקר בחיידקים בעלי צורת מתג או או ספירלה, אשר מגייסים חלבונים הקשורים לסינתזת הפפטידוגליקאן בדרך המזכירה את פעולתם של חלבוני הטובולין בצמחים אשר מכווינים את סינתזת הצלולוז בדופן התא. חלבונים אלו בדומה לחלבון FtsZ הם בעלי זמן מחצית חיים קצר (של מספר דקות) ובעלי דינאמיות גבוהה. נציין כי את תהליך הפלמור שלהם מלווה הידרוליזת נוקלאוטידים. מוטציות בחלבונים אלו גורמות לדפקטים משמעותיים בצורה של החיידקים ואף בהפרדת הכרומוזומים בזמן הנצה.

Answer 13

אקטין

Answer 14

חלבון זה מקודד על גבי פלסמידים שמכילים כמעט תמיד גם גן המקודד לעמידות לאנטיביוטיקה וגורמים להתפשטות של עמידות לתרופות. החלבון Par-M שהוא הומולוג לחלבוני האקטין משמש לסגרגציה של הפלסמיד בזמן הנצה על ידי אינטראקציה עם חלבונים המגוייסים למוצא השכפול של הפלסמיד ובכך בעצם מאפשר לדחוף את הפלסמידים המשוכפלים לשני קצוות שונים.

Answer 15

אקטין

Answer 16

החיידק קלובקטר קרסנטוס מכיל חלבון זה והוא הומולוגי לסיבי ביניים.

Answer 17

הם מורכבים כפולימר הליקאלי של החלבון אקטין. כשהוא מצוי בצורתו הגלובולרית הוא מכונה G-actin ובצורה הסיבית – F-actin מסודר בסליל ימני.

Answer 18

atp or adp

Answer 19

שלושה ## Footnote אלפא אקטין – מבוטא רק בתאי שריר. בטא וגמא אקטין – נמצאים יחד כמעט בכל התאים שאינם תאי שריר.

Answer 20

ראש לזנב

Answer 21

תת היחידות של אקטין מתאספות ראש לזנב ויוצרות סליל הדוק. סיבים אלו הם קוטביים ויש להם קצוות שונים מבחינה מבנית – קצה המינוס צומח לאט יותר ואילו קצה הפלוס מהר יותר. קצה המינוס מכונה גם "pointed end" וקצה הפלוס "barbed end".

Answer 22

ככל שיהיו יותא חלבונים ככה המבנה של הקטין יהיה פחות גמיד ויותר נוקשה

Answer 23

מתחת לממברנה הפלסמטית

Answer 24

פילמטים של אקטין מצויים ממש מתחת לממברנה הפלסמטית ומספקים חוזק וצורה. בנוסף הם אחראים על תנועה ויוצרים מבנים דינמיים כמו למלופודיה ופילופודיה, אך גם מאפשרים כיווץ שריר.

Answer 25

צברי האקטין של הסטראוסיליה באוזן ישרדו לאורך כל חייו של האדם, לעומת צברי אקטין שלמראית עין מאוד דומים לאלו שבאוזן אך מצויים באפיתל המעי ומכונים מיקרווילי חיים ימים ספורים וגם בתוך אותם הימים סיבי הקטין יתחלפו במלואם כל 48 שעות. כמו כן, מבנים כמו Contractile ring מתקיימים לדקות בודדות.

Answer 26

אוליגומרים קטנים של תת יחידות של אקטין יכולים להתחבר זה לזה באופן ספונטני, אולם הם לא יציבים ומתפרקים בקלות. זאת כיוון שבמצב זה כל מונומר נקשר רק למונומר אחד או שניים. על מנת ליצור סיב חדש של אקטין, תת היחידות חייבות ליצור צבר ראשוני או "גרעין" המיוצב על ידי קשרי תת יחידה-תת יחידה רבים. לאחר מכן יכול הסיב להתארך במהירות על ידי תוספת שלל יחידות נוספות.

Answer 27

נוקלאציה או filament nucleation ובמסגרתו נוצר nucleated filament

Answer 28

ההתפלמרות הראשוניץ של אקטין היא איננה יציבה וזה מה שגורם למחסום אנרגנטי

Answer 29

כאשר חלק מהמונומרים של האקטין עבור את המחסום האנרגטי את שלב ה- lag ואז יש התפלמרות מהירה במהלך שלב זה מתווספות תת יחידות במהירות לקצוות ה- nucleated filament.

Answer 30

לבסוף, ככל שהתפלמרות הסיב מתקדמת, ריכוז המונומרים של האקטין יורד ואנו מגיעים למצב יציב בו מספר היחידות המצטרפות אל הסיב שווה למספר היחידות המתנתקות ממנו.

Answer 31

הריכוז של תת יחידות שנשארו חפשיות מכונה הריכוז קריטי. בריכוז זה בסיב לא צומח ולא מתפרק. למעשה, הריכוז הקריטי שווה ל- Kd קבוע הדיסוציאציה והופכי ל- K קבוע שווי המשקל.

Answer 32

תמונה מימין ניתן לראות כי כאשר אנחנו עושים נוקלאציה של סיבי האקטין, כלומר בדרך כלשהי מחזיקים את המונומרים הראשונים יחדיואנחנו בעצם מדלגים על ה- lag phase ועל המחסום הקינטי.

Answer 33

2 ננו מטר

Answer 34

והתא פיתח מנגנונים כדי למנוע ממונומרי האקטין להתפלמר – הדרכים הללו כוללות שלל חלבונים תאיים הנקשרים למונומרים או לסיבי האקטין ומווסתים את נטייתם להתפלמר או לחילופין מעודדים אותם להישאר בסיב – אלו הם חלבוני העזר (חלבונים אקססוריים) של האקטין עליהם נלמד בהמשך.

Answer 35

מבחנה

Answer 36

להתפלמרות

Answer 37

האפיניות של שני הקצוות היא זהה לקבלת מונומרים של אקטין, בפרט אם הם היו קשורים לאותו נוקלאוטיד – , ATP או ADP. מכאן הסיקו החוקרים שהסיבה להבדלים בקצב ההתפלמרות קשורה, ככל הנראה, לקצב ההידרוליזה של ATP אשר שונה בין 2 הקצוות.

Answer 38

הידרוליזת ATP נעשית זמן קצר לאחר החבירה לסיב. כאשר הסיב המונומר קשור עדיין ל- ATP זוהי תצורה T ואילו כאשר הוא קשור ל- ADP זוהי תצורה D. תצורה T, כך מסתבר, נוטה יותר להתפלמר ולקבל מונומרים חדשים ואילו התוצרה D נוטה יותר להתקצר ולאבד מונומרים. המבנה של סיב האקטין הוא כזה שקצה מינוס עובר הידרוליזה מהירה יותר של ATP ל- ADP.

Answer 39

הקבוע Koff הוא הקבוע הקינטי של ניתוק המונומרים מסיב האקטין, והקבוע Kon הוא הקבוע הקינטי של חיבור מונומרים לסיב האקטין. היחס ביניהם שווה לקבוע הדיסוציאציה (וזה הגיוני כי קבוע דיסוציאציה כפי שכבר למדנו הוא היחס בין קבועי הקצב של ההתפרקות להיווצרות).

Answer 40

כאשר הצורה היא d כאשר הצורה היא T

Answer 41

קצה מינוס d במינוס t בפלוס

Answer 42

מתרחש כאשר ריכוז המונומרים הוא כזה המאפשר התארכות מקצה פלוס המצוי במצב T מחדוהתקצרות מקצה מינוס המצוי במצב D מאידך. מכיוון שבטרידמילינג אנו שומרים על קצה פלוס במצב T אבל דואגים שקצה מינוס יהיה במצב D המצב היציב הזה מחייב צריכה קבועה של אנרגיה בצורת הידרוליזה של ATP . נציין שאורך הסיב לא משתנה, כי הוא מתארך ומתקצר בקצב יחסית דומה. טרידמילינג מאפשר לנו תנועה תאית ויצירת מבנה חשוב הקרוי פילופודיה, שלוחה תאית דקה וארוכה בה סיבי האקטין מסתדרים באופן מאורגן וחד כיווני, כך שהם מקבילים אחד לשני . על מבנה זה נרחיב בהמשך.

Answer 43

ציטוכלסין מעכב התפלמרות של סיבי אקטין על ידי קישור לקצה פלוס. הכימיקל לאטרונקולין מעכב התפלמרות אקטין על ידי קישור למונומרים. פלויידין המיוצר על ידי פטריה ממשפחת האמניטינה – נקשר לצדדים של סיבי האקטין ומונע מהם מלעבור דה-פלמור

Answer 44

ב תאי החולייתנים שאינם שרירים, כ-50% מהאקטין נמצא בצורת סיב וכ-50% בצורתו המסיסה. ובכל זאת, ריכוז המונומרים המסיסים הוא 50–200 מיקרומול הרבה מעל הריכוז הקריטי. הסיבה להתפלמרות נעוצה בחלבונים הנקשרים למונומרים של אקטין שהופכים את הפלמור להרבה פחות נוח. הדוגמה הבולטת לכך היא טימוזין, החלבון השופע ביותר מהסוג הזה.

Answer 45

הטימוזין מונע הידרוליזה או שחלוף על גבי המונומר ובעצם מחזיק את המונומר במצב כלוא ונעול, כך שאין היכולתו להיקשר לאחד מן הקצוות.

Answer 46

עי פרופילין הוא מגביר את היכולת של המונומרים להיקשר לסיב ולמעשה, הוא מתחרה בטימוזין.

Answer 47

חלבון פרופילין נקשר על פני האקטין בצד ההפוך לצד שאליו נקשר ה- ATP וחוסם את הצד במונומר שעובר אינטרקציה עם קצה מינוס, ובעצם משאיר חשוף רק את הצד שנקשר לקצה פלוס – מכאן שהוא מקדם הארכה של קצה פלוס בלבד. עם הקישור לקצה פלוס, האפיניות של אקטין לפרופילין יורדת בעקבות שינוי קונפורמטיבי באקטין, והפרופילין מתנתק מהאקטין.

Answer 48

בקרה זו יכולה להתבצע על ידי זרחון של פרופילין או אינטרקציה שלו עם פוספואינוזיטידים. מנגנונים אלה יכולים להגדיר את האתרים שבהם פרופילין פועל. כך למשל פרופילין נדרש להרכבת סיב סמוך לממברנה הפלסמטית, שם הוא מגוייס על ידי פוספוליפידים חומציים. במיקום זה, אותות חוץ תאיים יכולים להפעיל פרופילין כדי לייצר פילמור אקטין מקומי וכך להביא להרחבה של מבנים תנועתיים עשירים באקטין כמו פילופודיה ולמלופודיה.

Answer 49

Arp2/3 מתיישב על הצד של סיבי אקטין כך שהוא יוצר נוקלאציה לסיב חדש בצורה המסעפת את סיבי האקטין למצב דמוי עץ. למעשה, הקומפלקס יכול להתחבר לסיב אחר של אקטין תוך כדי שהוא נשאר כבול לקצה מינוס של הסיב שעובר נוקלאציה. הסתעפויות בשיטה זו נפוצות סביב קליפת התא הסתעפות של 70 מעלות

Answer 50

1. נוקלאציה 2. יחיטות אקטיביות של אקרטין

Answer 51

הפורמינים אלו הם חלבונים דימרים הנקשרים לקצה פלוס של סיבים ישרים שאינם מסתעפים. הם מקדמים נוקלאציה של קצה פלוס על ידי תפיסה בחוזקה של שני המונומרים האחרונים שהצטרפו לסיב ובכך מקצרים את הזמן שלוקח למונומרים נוספים להצטרף לקצה פלוס. לכל יחידת פורמין יש אתר קושר מונומר אקטין, ונראה כי דימר של פורמין יוצר נוקלאציה של קצה האקטין על ידי לכידת שני מונומרים.

Answer 52

פורמין קצה + arp קצה מינוס

Answer 53

אקטין עם פרופילין

Answer 54

ליד קליפת התא בעודו עושה זאת הוא מאריך את זמן מחצית החיים של הסיב ומונע ממנו לעבור אינטארקציה עם חלבונים נוספים.

Answer 55

הוא חלבון סיבי הנקשר לצד סיב האקטין ובעצם מיצב אותו כשהוא קשור ל-6 עד 7 יחידות של אקטין בסיב

Answer 56

סיב אקטין המפסיק להתפלמר ואינו מיוצב באופן ספציפי יתפרק במהירות, בעיקר בקצהו הפלוס כאשר מולקולת האקטין תבצע הידרוליזה ל-, ATP. הקישור של חלבון לקצה + מייצבת את הסיב בקצה הזה על ידי הפיכתו לבלתי פעיל, וכך מפחיתה כן את צמיחת הסיב והן את התפרקותו.

Answer 57

מייצב את סיב אקטין על ידי קישור לקצה מינוס ומונע פירוק או הרכבה

Answer 58

כמו כן, הוא הוא ידוע בעיקר בזכות תפקודו בכיסוי של סיבי האקטין בעלי אורך חיים יוצא דופן בשריר.

Answer 59

טרופומודולין

Answer 60

משפחה אחת של חלבוני ביקוע היא משפחת הגלזולינים . חלבונים אלה משופעלים בריכוז גבוה של סידן בציטוזול. גלזולין מבצע אינטרקציה עם צידו של סיב האקטין וכולל דומיינים שנקשרים לשני אתרים שונים – אחד שחשוף לסיב האקטין ואחד נסתר בין תת היחידה הבאה. לפי אחד המודלים, גלזולין קושר את צידי סיב האקטין עד שתנודה תרמית יוצרת מרווח קטן בין שתי תתי יחידות, ובשלב זה גלזולין כמו דוחף עצמו פנימה כדי להגדיל את המרווח הזה ליצירת חריץ גדול יותר, עד שהסיב נשבר לשני סיבים קטנים יותר. בסופו של דבר הגלזולין נשאר קשור לקצה פלוס של הסיב החדש.

Answer 61

קופילין הוא חלבון חשוב נוסף המערער את יציבותו של סיב האקטין. הוא מכונה גם "actin depolymerizing factor". עקב היותו פקטור מרכזי המעודד דה-פלמור של אקטין. הוא מצוי בכל האאוקריוטים. הוא נקשר אל סיב האקטין ו"מכריח" אותו להסתובב (טוויסט) בצורה יותר הדוקה כך שנוצר לחץ מכאני חזק המפריע לאינטראקציה בין היחידות הבונות את הסיב (הלחץ המכאני מחליש את נקודות המגע בין תתי היחידות של אקטין), מה שגורם לסיב האקטין להיות פגיע יותר לשינויי טמפרטורה ולכך שקצוות הסיב הופכים להיות מועדפים לדה-פילמור. כתוצאה מכך, מרבית חוטי האקטין שבתאים הם בעלי אורך חיים קצר יותר מאשר חוטים הנוצרים מאקטין טהור במבחנה. קופילין נקשר באופן מועדף לאזורי סיב הקושרים ADP על פני אזורים אחרים הקושרים ATP. מכאן שהוא נוטה יותר להיקשר לסיבים ישנים יחסית, שכבר עברו הידרוליזה של ATP. הנטייה הזו להיצמד לסיבים ישנים הופכת אותו לפקטור חשוב מאד בהפחתת היציבות של סיבים ישנים בזמן זחילה תאית

Answer 62

להגן על חוטי אקטין מפני קופילין באמצעות קשירה של טרופומיוזין.

Answer 63

Stress fibers – מתכווצים ומפעילים מתח. נוצרים על ידי אקטין ומיוזין 2. actin cortex – ממש מתחת לממברנה הפלסמטית אקטין מסודר כרשת דמויית ג'ל. בקליפת התא סיבי האקטין מצויים בזווית גדולה אחד לשני. כדי לייצב את המבנה הזה נעשה שימוש בחלבון הדימרי ספקטרין. lamellopodia – רשתות אקטין דנדריטיות המאפשרות בליטת הממברנה. מבנה הלמלופודיה מיוצב על ידי החלבון פילאמין. Filopodia – מבנה דמוי מסמר של הממברנה הפלסמטית המאפשר לתא לחקור את סביבתו. בפילופודיה יש צרורות המתוחזקים במקביל ובאותה כיווניות על ידי פורמין.

Answer 64

מחברים אקטין במערכים מקבילים.

Answer 65

האוחזת שני סיבי אקטין יחד בזווית יחסית גדולה המאפשרת יצירת רשת משוחררת יותר.

Answer 66

לשתי הקבוצות הללו יש בד"כ שני דומיינים דומים הנקשרים לסיבי האקטין שיכולים להיות חלק משרשרת פוליפפטיד יחידה או שתי שרשראות שהורכבו ליצירת דימר.

Answer 67

פימברין -מקביל ומיוזין לא יכול לנוע עליו אלפא אקטינין - אנטי מקביל ומיוזין יכול לנוע עליו

Answer 68

לא פימברין הוא מונומר

Answer 69

14 ננו מטר

Answer 70

אלפא אקניטין

Answer 71

הומודימר

Answer 72

30 ננט מטר זה מזב

Answer 73

מקדם היווצרות של ג'ל אקטין רופף וצמיגי על ידי הידוק שני סיבי אקטין בזווית ישרה זה לזה

Answer 74

שניים

Answer 75

תאים צריכים את ג'לי האקטין הנוצר על ידי פילאמין בכדי לאריך את מבני הלמלופודיה המסייעים להם לזחול על פני משטחים מוצקים.

Answer 76

אצל בני אדם, מוטציות בגן הפילמין איי גורמות למומים בהגירה של תאי עצב במהלך התפתחות עוברית מוקדמת. הדבר מוביל לכך שתאים מאזור חדרי המוח לא נודדים ליצירת הקורטקס, ובמקום זאת יוצרים גושים, וגורמים לתסמונת הנקראת heterotopia periventricular ב-MRI של אנשים בריאים נראה משטח חלק על פני שטח החדרים ואילו אצל הלוקים בתסמונת ניתן לראות משטח מחוספס בקירות החדרים הלטראליים, משטח המייצג נוירוני קורטקס שלא הצליחו לנדוד במהלך התפתחות המוח. ראוי לציין, כי על אף שנוירונים רבים אינם מצויים במקום הנכון, האינטליגנציה של אנשים הלוקים בתסמונת היא לעיתים קרובות תקינה או רק פגועה קלות, והביטוי הקליני העיקרי הוא אפילפסיה המתחילה לעתים קרובות בעשור השני לחיים.

Answer 77

מוטציות של פילאמין יכולות להוביל גם לפגמים בהתפתחות העצם, מערכת הלב, כלי דם ואיברים אחרים.

Answer 78

רשת ארוך וגמיש טטראמר בעל שתי יחידות אלפא ושתי יחידות בטא. יש לו שני אתרים קושרי אקטין המרוחקים כ-200 ננומטר זה מזה.

Answer 79

ספקטרין זוהה לראשונה בתאי דם אדומים, שם הוא יוצר מעין רשת דו מיימדית המוחזקת יחד על ידי סיבי אקטין קצרים שאורכם המדויק מבוקר היטב על ידי חלבוני capping בכל קצה. ספקטרין מחבר את הרשת הזו לממברנה הפלסמטית היות והוא בעל אתרי קישור נפרדים לחלבונים פריפריאליים הרשת המתקבלת יוצרת cell cortex המספק תמיכה מכאנית של הממברנה הפלסמטית המונחת עליו, מה שמאפשר לתא הדם האדום לחזור לצורתו המקורית לאחר דחיסתו לאורך הנימים. .

Answer 80

חלבוני ERM נקראים על שם שלושת החברים הראשונים במשפחה – ezrin, radixin, moesin.

Answer 81

חלבונים אלו מסייעים בארגון מתחמים בממברנה באמצעות יכולתם לקיים אינטראקציה עם חלבונים טראנסממברנאליים. בכך הם לא מספקים רק קישורים מבניים לחיזוק קליפת התא, אלא גם מבקרים את הפעילות של מסלולי הולכת אותות. Moesin גם מגביר את הנוקשות הקורטיקלית כדי לקדם את עיגול התאים בזמן המיטוזה. בניסויים שנערכו מתברר כי כאשר ריכוזו בזמן מיטוזה דליל יותר, ה- cell cortex נשארת רכה. חלבוני ERM נחשבים למארגנים את האקטין הקורטיקלי במגוון הקשרים, ובכך משפיעים על צורתו והקשיחות של הממברנה כמו גם על לוקליזציה ופעילות של מולקולות סיגנאל.

Answer 82

אמצעות גיוס והפעלת קומפלקס Arp 2/3 על פני השטח שלה. Arp 2/3 , כמו שכבר למדנו, מבצע נוקלאציה לאקטין, הדבר מייצר כוח משמעותי ובכך החיידק נדחף דרך הציטופלסמה בשיעורים של 1 מיקרומטר לשניה

Answer 83

על גבי המעטפת של החיידק מצוי החלבון Act-A אשר משפעל את הקומפלקס Arp2\3 המבצע נוקלאציה של סיבי אקטין. כך נוצר מעין קומפלקס המחובר לדופן של החיידק. כעת הסיבים מתארכים מקצה פלוס עד אשר יעברו Capping. בנוסף, החיידק מגייס את החלבון קופילין אשר גורם לחוסר יציבות בקצה מינוס (למעשה קופילין ממחזר את האקטין ומשפר את הדפולימריזציה בקצה מינוס). כך, בסופו של דבר, מתקבלת צמיחה נטו של הסיב סביב פני השטח האחוריים של החיידק שמניעה אותו קדימה, למשל לכיוון הממברנה של המונוציט וכך הוא יכול להניץ החוצה.

Answer 84

מיוזין 1 – מונומר. מיוזין 2 – מתארגן כפולימר, סיב עם הרבה יחידות מוטוריות.

Answer 85

מיוזין 2

Answer 86

מכילה שתי שרשראות כבדות וארבע שרשרות קלות. ה"זנב" של כל שרשרת כבדה נכרך בזנבות אחרים, מה שיוצר כאמור סיבים עבים, דו קוטביים ובעלי כמה מאות ראשי מיוזין בכיוונים מנוגדים בשתי קצוות הסיב העבה.

Answer 87

כל שרשרת כבדה מכילה "ראש כדורי" בקצה N המכיל את המנגנון שמייצר כוח ולאחריו זנב coiled-coil ארוך המתווך את הדימריזציה. שתי השרשראות הקלות נקשרות קרוב לקצה ה- N של השרשרת הכבדה. השרשראות הקלות הן משני סוגים שונים, ועל כל ראש מיוזין קיים עותק אחד מכל סוג.

Answer 88

הדימריזציה מתרחשת כאשר שני סלילי האלפא נכרכים זה סביב זה ליצירת coiled-coil , והדבר מונע על ידי חומצות אמינו הידרופוביות שנמצאות במרווחים קבועים.

Answer 89

לקצה פלוס כל ראש מיוזין נקשר ומבצע הידרוליזת ATP. שימוש באנרגיה המשתחררת מההידרוליזה מאפשר למיוזין "ללכת" לכיוון קצה פלוס של סיב האקטין. האוריינטציה המנוגדת של הראשים בסיב העבה הופכת את הסיב ליעיל בעת ההחלקה כאשר מתרחשת הזזת סיבי אקטין מנוגדים, וכך מתאפשר כיווץ שריר.

Answer 90

כן מיוזין מסוג 2 אבל הם מקודדים מגנים שונים

Answer 91

מיוזין קשור לאקטין כאשר אין אף נוקלאוטיד בתוך הראש הגלובולארי. כניסה של ATP מובילה לשחרור המיוזין מהאקטין. הידרוליזה מובילה לשינוי קונפורמציה המסובב את הראש של המיוזין. כאשר הפוספאט יוצא החוצה – נוצרת האינטרקציה מחדש – זהו בעצם ה- power stroke. יצאת ה- ADP מחזקת את האינטראקציה בין המיוזין לאקטין והופכת אותה להיות קשה במחזור מיוזין 2 המתואר, הראש נשאר קשור לסיב האקטין רק כ המינוס.

Answer 92

מיוזין 6

Answer 93

שריר שלד

Answer 94

סיבי השריר הארוכים והדקים של שריר השלד הם למעשה תאים בודדים וענקיים הנוצרים במהלך ההתפתחות על ידי מיזוג של תאים נפרדים רבים המכונים מיובלאסטים.

Answer 95

לא נכון בתא שריר יש גרעינים רבים מתחת לממברנה הפלסמטית

Answer 96

אצל אדם בוגר קוטרו של תא שריר עומד על כ-50 מיקרומטר ויכול להיות באורך של כמה סנטימטרים. הציטופלסמה מורכבת בעיקרה ממיופיברילים, האלמנטים הכיווציים הבסיסיים של תא השרירי.

Answer 97

ממיופיברילים, האלמנטים הכיווציים הבסיסיים של תא השרירי

Answer 98

הוא מבנה גלילי בקוטר 1-2 מיקרומטר שלרוב הוא ארוך כמו תא השריר עצמו. הוא מורכב משרשרת ארוכה וחוזרת של יחידות זעירות המכונות סרקומרים, שכל אחת מהן אורכה כ -2.2 מיקרומטר , המעניקות למיופיבריל של החולייתנים את מראהו המפוספס.

Answer 99

מיוזין 2 ואקטין – סיבים עבים, שהם סיבים של מיוזין 2, וסיבים הדקים שהם סיבים של אקטין. טרופומודולין ו- CapZ – שימו לב שסיב האקטין מוקף משני הכיוונים שלו. מקצה מינוס על ידי טרופומודולין, ומקצה פלוס על ידי CapZ. Z דיסק – מורכב כמובן מ- CapZ אבל גם מהחלבון אלפא-אקטינין. הדיסק מונע דפולימריזיצה של אקטין תוך שהוא מחזיק אותם יחד בצרור במרווחים קבועים. טרופומיוזין – על גבי סיבי האקטין מצוי טרופומיוזין המייצב את מבנה הסיב. טרופונין – חוסם את אתר הקישור של מיוזין לאקטין. בפיזיולוגיה נדון עליו בהרחבה ונראה כיצד הוא מבטיח שהמיופיבריל יגיב במהירות לעלייה בריכוז הסידן. נבולין – חלבון נוסף שניתן למצוא בסרקומר הוא Nebulin הנמתח מה- Z disc עד לקצה מינוס של האקטין, והוא שומר על האורך המדוייק של סיב האקטין. גם נבולין הוא חלבון עצום בגודלו, והוא מורכב ממוטיב חוזר קושר אקטין, מוטיב של של 35 חומצות אמינו. טיטין – החלבון הגדול ביותר בטבע. הוא משתרע מה Z דיסק לקו האמצע , מרחק של יותר מ- 1 מיקרומטר. החלבון הסופר חשוב הזה, מכיל דומיינים של immunoglobulin-like ומשמש כקפיץ מולקולרי כך שהדומיינים הללו שלו יכולים לעבור unfolding בזה אחר זה בזמן ההתכווצות, מה ששומר על הסיב העבה של הסרקומר ומאפשר לסיבי השריר להתאושש לאחר שנמתחו יתר על המידה. .

Answer 100

במצב רפוי, סיב המיוזין קושר ATP ואילן בזמן הכיווץ, כאשר הוא יוצר אינטראקציה עם האקטין הוא קושר ADP

Answer 101

עי שחרור סידן מה- er

Answer 102

זה גורם לשינוי מבנה מרחבי של הטרופונין, המסית את הטרופומיוזין ומאפשר אינטרקציה בין סיב האקטין למיוזין. לאחר מכן מתרחשת הידרוליזת ATP מה שמפעיל את כיווץ השריר.

Answer 103

האחד הוא הזזת הסיב שמועת על ידי ה- ATPase של מיוזין, והשני הוא שאיבת הסידן שמונעת על ידי משאבת הסידן ב- ER (ATP- Ca2 + -Pump).

Answer 104

סיבי מיוזין מסודרים בצורה משושית וסיבי אקטין מרווחים ביניהם באופן שווה

Answer 105

300 5 פעמים

Answer 106

כן זמן החיים של סרקומר הוא ארוך יותר

Answer 107

תאי שריר חלק נקראים כך היות והם חסרים את ה"פספוס" שיש בשריר מחוספס. שריר חלק מצוי באיברים כמו רחם, מעי, קיבה, עורקים ומבנים רבים אחרים הדורשים התכווצויות איטיות ומתמשכות.

Answer 108

קלמדולין

Answer 109

- כיווץ של שריר חלק מתחיל בסטימולציה של קולטנים המצויים על פני השטח, למשל רצפטור מוסקריני של אצטיל כולין. - הסידן משתחרר מה- ER קושר את קלמודולין ומשפעל אותו. -קלמדולין משפעל על ידי אינטרקציה ישירה את האנזים MLCK -בעזרת קלמודולין MLCK מזרחן את השרשראות הקלות של מיוזין בשריר החלק. - זרחון של השרשרת הקלה על ידי MLCK מאפשר למיוזין להתארגן בצורה של סיבי עבה על ידי שחרור הזנב התקוע בראש, וחושף את אתר הקישור שלו לאקטין . דה-זרחון של השרשראות הקלות גורם להתנתקות של המיוזין מהאקטין.

Answer 110

אירועי הזרחון המבקרים את התכווצות השריר החלק הם איטיים יחסית, כך שהרבה פעמים ההתכווצות המקסימלית אורכת כשניה (לעומת כמה מילישניות בשריר השלד). עם זאת, התכווצות מהירה לא מאוד חשובה בשריר חלק – מיוזין 2 של השריר החלק מבצע הידרוליזת ATP פי 10 לאט יותר מאשר המיוזין שבשריר השלד, וכך מייצר מחזור איטי של שינויים בקונפורמציית המיוזין המביא להתכווצות איטית של השריר החלק.

Answer 111

הלב הוא השריר שעובד הכי קשה בגוף – הוא מתכווץ כשלוש מיליארד פעמים במהלך חייו של אדם.

Answer 112

היא גורם שכיח למוות אצל ספורטאים צעירים. זהו מצב תורשתי בעל גנטיקה דומיננטית הפוגע בשניים מכל 1000 אנשים והוא קשור בהגדלת הלב, בכלי דם קטנים בלב והפרעות בקצב הלב. הגורם למצב זה הוא כל אחת מיותר 40 מוטציות נקודתיות בגנים המקודדים לשרשרת הכבדה בטא במיוזין של שריר הלב או לחילופין אחת מ-12 מוטציות אחרות – בשרשראות הקלות של מיוזין הלבבי, טרופומיוזין לבבי וטרופונין לבבי.

Answer 113

מוטציות מיסנס באקטין הלבבי , הן מובילות לכשל לבבי מוקדם

Answer 114

בתמונה אפשר לראות את השפעתה של מוטציה במיוזין הלבבי בעכבר בן שישה ימים – משמאל אפשר לראות לב נורמלי ומימין לב שבתאיו שני עותקים פגומים בגן של המיוזין הלבבי – המוטציה הנקודתית במקרה הזה שינתה את Arg403 ל- Gln. החיצים מצביעים על העליות, שבלב החולה ניתן לראות כי הן מוגדלות מאוד (היפרטרופיות), ועכברים בעלי המוטציה מתים בתוך שבועות ספורים מלידתם.

Answer 115

הצרורות הללו הרבה פחות מאורגנים מסיבי שריר. אותם צרורות מבוקרים על ידי זרחון של מיוזין (ולא על ידי טרופונין כמו בשריר). צרורות אלו מספקים תמיכה מכאנית לתאים למשל על ידי יצירת stress fibers קורטיקליים שמחברים את התא למטריצה החוץ תאית באמצעות focal adhesions באמצעות הידבקויות מוקדיות או באמצעות יצירת חגורה היקפית שמחזיקה תאי אפיתל יחד. כפי שהזכרנו צרורות אקטין ומיוזין אחראים גם לציטוקינזה ותורמים גם לתנועה התאית כפי שנראה בהמשך.

Answer 116

באמבה

Answer 117

לא נכון לזנבות של המיוזינים יש תפקידים מגוונים

Answer 118

בגנום האנושי יש כ-40 גנים המקודדים למיוזינים תשעה מהם מתבטאים באופן בלעדי בתאי שיער או בתאי האוזן הפנימית. כמו כן, ידוע כי מוטציות ב-5 מיוזינים גורמות לחירשות תורשתית. מיוזינים מעניינים במיוחד הם אלו החשובים לבנייתם ותפקודם של צרורות האקטין הנמצאים בסטראוסיליה הנוטות בתגובה לקול וממירות גלי קול לאותות חשמליים.

Answer 119

חלבוני מיוזין 1 מכילים בדרך כלל אתר שני קושר אקטין או אתר קושר ממברנה בזנבות היות והם מעורבים בארגון תוך תאי כמו הנצה של מבני אקטין (למשל מיקרווילי) ואנדוציטוזה.

Answer 120

מיוזין 5 הוא דו ראשי ובעל "צעד" גדול במיוחד . הוא יודע לשאת וזיקולות ואף איברונים שלמים. הוא ידוע ביכולתו לנוע באופן רציף, בניגוד למיוזין 2 אשר מתחבר ומתנתק כל הזמן. הוא נחקר מאוד בשמרים שעוברים תבנית אופיינית של חלוקה שנקראת הנצה. סיבי האקטין בתא האם מכוונים לעבר הניצן, שם אקטין מצוי במעיין פאצ'ים המתרכזים במקום בו מתרחשת צמיחת דופן התא. מיוזין 5 נושא מגוון רחב של מטענים כמו mRNA ווזיקולות הפרשה לאורך סיבי האקטין. בנוסף, מיוזין 5 משתתף בסגרגציה של האיברונים כמו פרוקסיזומים ומיטוכונדריה בין תאי אם לבת.

Answer 121

מיוזין 14

Answer 122

מיוזין 3

Answer 123

הריכוז בין שני הריכוזים הקריטיים של הפלוס והמינוס כאשר אחד מהם מתפלמר והשני מתפרק

Answer 124

כאשר מיוזין מאבד את הנוקליאוטיד

Answer 125

מיקרוטובולי

Answer 126

תת היחידה של טובולין היא עצמה הטרודימר שנוצר משני חלבונים כדוריים הקשורים זה לזה – אלפא ובטא טובולין. כל אחד מהאלפא ובטא טובולין מכיל 445-450 חומצות אמינו והן יוצרות אינטראקאציות בלתי קוולנטיות זו עם זו.

Answer 127

טובולין אלפא - שם יכול להיות gtp טובולין בטא- שם יכול להיות gdp או gtp

Answer 128

לא יש לו יותר

Answer 129

דוגמה בולטת היא מוטציה בגן בטא טובולין שגורמת להפרעה בתנועות העיניים כתוצאה מאובדן התפקוד של עצבים בעין

Answer 130

כל סיב של מיקרוטובולי בנוי כצינור שבתוכו חלל. הצינור מסודר על ידי 13 פרוטו-פילמנטים, שכל פרוטופילמנט בנוי באוסף של יחידות חוזרות של הדימר הטובולי.

Answer 131

ההטרודימרים של הטובולין נערמים ראש לזנב

Answer 132

לאורך – אינטראקציה בין החלק העליון של בטא והחלק התחתון של אלפא בהטרודימר הסמוך (קשר דומה בין האלפא והבטא של אותו מונומר), אנרגית הקישור (binding energy) גבוהה. לרוחב – אינטראקציה בין מונומרים מאותו סוג: אלפא-אלפא או בטא-בטא. האינטראקציות הללו מחזיקות את המבנה ולכן תוספת או פירוק של תת היחידות נעשות כמעט אך ורק מהקצוות. כמו כן, האינטרקציות המרובות הללו הופכות את המיקרוטובולי למאוד נוקשים וקשים לכיפוף.

Answer 133

כיוון שהפירוק שלהם מצריך פירוק של מספר רב יותר של קשרים

Answer 134

מקצה הפלוס ולא מקצה המינוס

Answer 135

בטובולין כחלק מסיב

Answer 136

העובדה שתת יחידה בטא עושה הידרוליזה מהר

Answer 137

לכן על מנת להתארך, תת היחידה בטא בסיב הקיים צריכה לקשור GTP ולהיות במצב T.

Answer 138

תת היחידות של טובולין בקצה המיקרוטובולי יכולות אם כן להיות במצב T או במצב D, והדבר תלוי ביחס שבין הידרוליזת GTP והוספת טובולינים. אם שיעור הוספת הטובולינים הוא גבוה, הסיב צומח במהירות, ואז סביר להניח שתת יחידה חדשה תתווסף לפולימר לפני שה- GTP בתת היחידה בקצה עבר הידרוליזה, כלומר קצה הפולימר נשאר במצב T וכך הוא יוצר מה שמכונה GTP cap מנגד, אם שיעור תוספת תת היחידות הוא נמוך, הידרוליזה תתרחש כנראה לפני שתתווסף עוד תת יחידה, וכך הקצה יהיה כעת בצורת D

Answer 139

נניח שריכוז טובולין חופשי נע בין הריכוז הקריטי ליצירת קצה T לבין הריכוז הקריטי ליצירת קצה D. כך כל קצה שהיה במקרה T יגדל וכל קצה שהיה D יתקצר. על גבי מיקרוטובולי בודד, הקצה יכול להיות בצורת T ולגדול ופתאום להפוך לצורת D ולהתקצר במהירות, אפילו שריכוז הטובולין החפשי נשאר קבוע. ההמרה המהירה הזו ממצב אחד לאחר בריכוז קבוע של תת יחידות, מכונה "חוסר יציבות דינאמית".

Answer 140

השינוי מצמיחה להתקצרות מכונה "קטסטרופה" והשינוי ההפוך, שמוביל להתארכות, מכונה rescue

Answer 141

- כולכיצין ונוקדאזול מקיימים אינטראקציה עם תת יחידות של מיקרוטובולי (טובולין) ומובילים לדפולימריזציה. - טקסול נקשר ומייצב מיקרוטובולי וגורם לעליה בפולימריזציה של טובולין. לחומרים אלה השפעה מהירה וחמורה על ארגון המיקרוטובולי בתאים חיים. גם חומרים שגורמים לדפולימריזציה כמו נוקדאזול וגם כאלה שמעודדים פולימריזציה כמו טקסול הורגים תאים מתחלקים היות והם פוגעים במיטוזה חלק מהחומרים הללו הורגים ביעילות סוגים מסויימים של תאים סרטניים אנושיים ללא פגיעה בתאים נורמליים אחרים כמו תאי מח עצם, מעי וזקיקי שיער. טקסול בפרט הוא חומר שנעשה בו שימוש נרחב בסרטן השד והריאה ולעיתים קרובות הוא מצליח לטפל בגידולים העמידים בפני גורמים כימותרפיים אחרים.

Answer 142

על מנת לבצע נוקלאציה למיקרוטובולי יש צורך בריכוז גבוה מאוד של תת יחידות של טובולין, ולכן נדרשת עזרה מגורמים אחרים. תת יחידה נוספת הקרויה גמא-טובולין מסייעת לכך – היא נמצאת בריכוזים קטנים בהרבה משל אלפא ובטא ומעורבת בנוקלאציה של מיקרוטובולי באורגניזמים רבים משמרים עד בני אדם.יחד עם גמא טובולין נמצאים שני חלבונים אקססורים שקשורים ישירות אליה, ועוד חלבונים נוספים שמסייעים ביצירת טבעת ספירלית של גמא טובולין המשמשת כתבנית ליצירת מיקרוטובולי עם 13 פילמנטים.

Answer 143

מיקרוטובולי בתא לרוב עוברים נוקלאציה של קצה מינוס שלהם על ידי מרכז הארגון שסביבתו היא הכי עשירה בגמא טובולין והוא קרוי MTOC – שבכמעט כל התאים מדובר על הצנטרוזום, הממוקם בתאים אנימאלים בסמיכות לגרעין. הקומפלקס המעגלי הזה מכיל אוסף של חומרים וחלבונים המקנים מבנה צמיגי ופיברוטי, אליהם מתחברת במעטפת תת היחידה גמא-טובולין שהיא כאמור בעלת מבנה מעגלי ומבצעת נוקלאציה לקצה מינוס.

Answer 144

הצנטרוזום מגייס בדרך כלל יותר מחמישים עותקים של γ-TuRC מולקולות של γ-TuRC נמצאות בציטוזול כך שתת היחידה גמא טובולין איננה מצויה לבד, אלא מאורגנת בקומפלקס לא גדול הקרוי gamma-TuRC – gamma tubulin ring complex זהו קומפלקס המכיל לא רק את תת יחידה גמא אלא גם חלבונים נוספים שהם עצמם מייצרים את האינטראקציה עם חלבוני הצנטרוזום. הקומפלקסים הללו מצויים בציטוזול גם באופן חופשי ולכן ה- MTOC אינו מחייב בשביל לגרום לנוקלאציה של קצה מינוס. זה יכול לקרות גם לבד. המנגנון שמסביר מדוע דווקא הנוקלאציה קורית בצנטרוזום בתאים אנימאלים לא ברור כלל.

Answer 145

במרכז הצנטרוזום מצויים הצנטריולים, מבנים גליליים המסודרים בזווית ישרה זה לזה בצורת האות L. צנטריול אחד מורכב ממערך מאורגן של מיקרוטובולי קצרים המסודרים בצורת חבית עם ninefold symmetry ויחד עם מספר רב של חלבונים אקססוריים הצנטריולים מארגנים את ה- ericentriolar material איפה שמתרחשת נוקלאציית המיקרוטובולי. שימו לב, שכפי שנלמד בהמשך, הצנטרוזומים משתכפלים לפני המיטוזה, והשכפול של הצנטריולים הוא משמר למחצה.

Answer 146

ב- nuclear envelope והוא מבנה קטן ורב שכבתי המכונה spindle pole body המצוי גם בפטריות. תאים של צמחים גבוהים מבצעים נוקלאציה של מיקרוטובולי באתרים המפוזרים סביב מעטפת הגרעין ובקליפת התא. רוב הצמחים וגם כל הפטריות לא מכילות צנטריולות.

Answer 147

ב- y טובולין

Answer 148

בתאים אנימלים מתורבתים ישנה צורה דמוית הכוכב של מיקרוטובולי כאשר קצוות הפלוס מכוונים כלפי הפריפריה של התא וקצוות המינוס נאספים סביב הגרעין. מערכת המיקרוטבולי ה"צומחת" מהצנטרוזום משמשת כמעין מכשיר הסוקר את האזורים הרחוקים מהמרכז וממקם את הצנטרוזום במרכז. אפילו בתאים מבודדים וחסרי צנטרוזום עדיין המיקרוטובולי מסתדרים בצורת כוכב כך שקצוות המינוס מתקבצים על ידי חלבונים קושרים קצה מינוס. יכולת זו של המיקרוטובולי למצוא את מרכז התא מייסדת מעין מערכת קואורדינטות כללי המשמשת למיקום איבורנים רבים בתא. תאים עם מורפולוגיות מורכבות יותר כמו תאי עצב, שריר ותאי אפיתל מוכרחים כמובן להשתמש במנגנונים נוספים.

Answer 149

בתאים

Answer 150

שיעורי קטסטרופה יותר שכיחים ניתן למצוא בתא

Answer 151

תת קבוצה של MAPs יכולה לתווך את האינטרקאציה של מיקרוטובולי עם רכיבי תא אחרים. קבוצה זו בולטת בתאי עצב שם צרורות מיקרוטובולי מיוצבים מהווים את ליבת האקסונים והדנדריטים המשתרעים מגוף התא.

Answer 152

ל-MAPs יש לפחות דומיין אחד הנקשר לשטח הפנים של המיקרוטובולי ודומיין אחד שבולט קדימה.

Answer 153

MAPs מזורחנים הרבה פעמים על ידי קינאזות, מה שמשפיע על הפעילות שלהם וגם על הלוקליזציה שלהם בתאים.

Answer 154

הוא חלבון ממשפחת ה- MAP והוא בעל דומיין בולט החוצה ארוך יחסית, ולכן הוא יוצר צרורות של סיבי מיקרוטובולי במרווחים גדולים (רווח יותר רחב). מצוי בנוירונים באזורי גוף התא והדנדריטים.

Answer 155

הוא חלבון בעל דומיין שבולט קדימה קצר יותר, הוא יוצר צרורות אך המיקרוטובולי בהם ארוזים בצורה יותר צפופה . גם הוא מצוי בנוירונים, באזורי האקסונים. החלבון TAU ידוע כעובר אגרגציה במחלת האלצהיימר.

Answer 156

מחבר מיקרוטובולי עם סיבי ביניים.

Answer 157

מוריד את אנרגיית האקטיביציה הנדרשת לעיקום על המיקרוטובולי ולכן גורם לחוסר יציבות ולקטסטרופת מיקרוטבולי.

Answer 158

Nezha או partonin

Answer 159

גם כן בן משפחת ה- MAPs, בעל הומולוגים קרובים מאוד משמרים ועד בני אדם. הוא קושר תת יחידות של טובולין ומעביר אותן לקצה פלוס, ובכך מעודד פילמור ומונע את הקטסטרופה. בזמן מיטוזה, כשהוא מזורחן, מעכב את הפעילות שלו וכך מתרחשת עליה של פי עשר בחוסר היציבות הדינאמית של המיקרוטובולי במהלך המיטוזה (קריטי לבנייה היעילה של הכישור).

Answer 160

תופס שני דימרים ומונע את ההתפלמרות שלהם. כך הוא מוריד את הריכוז האפקטיבי של תת היחידות של טובולין הזמינות לפולימריציה (פעולה האנלוגית לזו של כולכיצין), ומעלה את הסבירות שמיקרוטובולי יעברו התקצרות. ניתן לזרחן את החלבון סטטמין וכך לעכב את הפעילות שלו. סיגנאלים הגורמים לזרחון של סטטאמין יכולים להגדיל את קצב גדילת המיקרוטובולי ולדכא אי יציבות דינאמית. סטטמין מעורב הן בפרוליפרציה של תאים והן במוות תאי. הספר מציין כי עכברים שעברו נוק-אאוט של החלבון מתפתחים באופן רגיל לחלוטין אך חסרי פחד, ולכן מעריכים שיש לו תפקיד באמיגדלה (גרעין במוח שאחראי על פחד וחרדה) והוא מתבטא שם ברמות גבוהות.

Answer 161

הוא מבצע שבירה של מיקרוטובולי. כדי לנתק מיקרוטובולי, יש לשבור 13 קשרים אורכיים, אחד לכל פרוטופילמנט – משימה תובענית בהחלט. לקטאנין יש שתי תתי יחידות: יחידה אחת קטנה השוברת את המיקרוטובולי על ידי הידרוליזה של ATP שהיא מבצעת, ויחידה נוספת, גדולה יותר, המכוונת אותו לצנטרוזום. קטנין משחרר מיקרוטובלי מהחיבור שלהם ל-MTOC ונחשב לתורם לדפולימריזציה שנראית במיטוזה. הוא ככל הנראה מעורב גם בשחרור ודפולימריזציה של מיקרוטובולי באינטרפאזה של תאים שעוברים פרוליפרציה כמו בנוירונים. תפקיד חשוב המבוקר היטב במיטוזה.

Answer 162

בתמונה השמאלית – קינזין 13 שמעודד קטסטרופה, לעומת XMAP215 שמעודד פולימריזציה.

Answer 163

מצטברים בקצוות הפלוס של המיקרוטובולי כשהם גדלים במהירות ומתנתקים מהם כאשר המיקרוטובולי מתקצרים.

Answer 164

בתמונהאפשר לראות תא המבטא טובולין מסומן פלוסנטית שיוצר מיקרוטובולי (אדום) ואת החלבון EB1 . החלבון EB1 הוא חלבון שחלק מה TIPs + תלויים בו לצורך הצטברותם בקצה פלוס. ה- 1EB גם נקשרים זה לזה ונקשרים גם למיקרוטובולי. קצה המיקרוטובולי מסומן בכוכבית. EB1 נקשר כאשר המיקרוטובולי גדל (תמונות 1,2) ואילו כאשר הוא עובר קטסטרופה, EB1 הולך לאיבוד (תמונות 3,4). כאשר הוא שוב גדל, EB1 חוזר (תמונה 5). על ידי הצמדה לקצה הפלוס, גורמים אלה של EB1 מאפשרים לתא לרתום את האנרגיה של פילמור המיקרוטובולי לייצור כוחות דחיפה שניתן להשתמש בהם לצורך מיקום הכישור המיטוטי, הכרומוזומים או האברונים.

Answer 165

קינזינים ודינאינים

Answer 166

קינזינים הם חלבוני מנוע של מיקרוטובולי הנעים לכיוון קצה פלוס. בדומה למיוזינים, הדומיין המוטורי קושר ATP או ADP והוא שמור יחסית.

Answer 167

בודד תחילה מנוירונים של דיונונים שם הוא נשא את האיברונים הסגורים בממברנה הרחק מגוף התא לכיוון האקסון טרמינל על ידי התקדמות לעבר קצה פלוס של מיקרוטובולי. קינזין 1 דומה למיוזין 2 בכך שיש לו שתי שרשראות לכל "מנוע" פעיל. הדבר יוצר שני ראשים גלובולאריים שמוחזקים יחד באמצעות זנב coiled-coil שאחראי לדימריזציה. שרשרת קלה של קינזין 1 מחוברת לכל שרשרת כבדה דרך הדומיין של הזנב ומתווכת קשירת מטען.

Answer 168

קינזין 13 כי הדומיין המוטורי שלו נמצא במרכז והוא משתמש באנרגיה של הידרוליזת ATP כדי לגרום לדפולימריזציה של מיקרוטובולי.

Answer 169

לא נכון חלקן הומודימרויות וחלקן הטרודימריות

Answer 170

לא נכון

Answer 171

קינזין 5: יוצר טטראמרים שבהם הדימרים קשורים באמצעות הזנב. הטטראמר הזה מסוגל להחליק שני מיקרוטובולי זה על זה באופן אנלוגי לפעילות של הסיב העבה הבי-פולארי הנוצר על ידי מיוזין 2.

Answer 172

במרכז

Answer 173

בקצה N

Answer 174

בקצה סי טרמינאלי

Answer 175

Ncd Kar3 החלבונים הללו מתקדמים במקום לקצה פלוס לקצה מינוס

Answer 176

8 ננומטר

Answer 177

כאשר הראש המוטורי קושר ADP הוא מרחף בציטוזול, שחלוף של ADP ב- ATP גורם לו לבצע אינטראקציה, והידרוליזה של ATP ל- ADP תגרום לשינוי במבנה המרחבי ולתנועה של החלבון צעד קדימה, בתנועה של צעד צעד – ראש לראש. שני הדומיינים המוטורים של קינזין פועלים באופן מתואם.

Answer 178

משתיים או שלוש שרשראות כבדות (הכוללות את הדומיין המוטורי) ומספר משתנה של שרשרות ביניים,שרשרות ביניים-קלות, ושרשראות קלות

Answer 179

ציטופלזמטיים –מכילים הומודימרים של שרשראות כבדות. הדוגמה הקלאסית היא דינאין 1 המקודד בגן יחיד כמעט בכל האאוקריוטים מלבד צמחים פורחים וכמה אצות שבהן הוא חסר. דינאין זה חיוני לניוד של אברונים עטופי ממברנה ו-mRNA וכן חיוני לתנועת הצנטרוזום והגרעין בזמן מיגרציה וביצירת כישור החלוקה. דוגמה נוספת היא דינאין 2 המצוי רק באאוקריוטים בעלי סיליה, ותפקידו להניע חומרים בתוך הסיליה – מהקצה שלה למרכזה (ולא קשור לתנועת הסיליה עצמה) בתהליך הקרוי intraflagellar transport. דינאינים אקסונומאליים – מכונים גם ciliary dynein דינאינים אלו יכולים להיות הטרודימרים, הומודימרים ואפילו מונומרים. הם אחראים על תנועת ההחלקה של הסיליה והפלאג'לה.

Answer 180

מונעים פעילות של מיקרוטובולי, אנחנו יכולים לראות את הגולג'י מתפזר בכל רחבי התא ואילו ה- ER קורס לכיוון מרכז התא.

Answer 181

מכילה מוטיב שיוצר קשר עם קינזין 1, מה שמאפשר לוירוס לנוע אל עבר הממברנה הפלסמטית של התא.

Answer 182

חייב ליצור אסוציאציה עם דינאקטין. זהו חלבון גדול היוצר קשר מצד אחד עם דינאין, ומצד שני עם סיבים של חלבון דמוי אקטין הקרוי Arp1. דינאקטין מכיל גם רכיבים הנקשרים בצורה חלקה למיקרוטובולי. מכאן שתנועת האיברונים על גבי השלד לפעמים מתווכת על ידי אקטין ומיקרוטובולי בו זמנית .

Answer 183

שהיא מחלה מולדת בה תאי העצב לא מצליחים לנדוד לקורטקס המוח ומתקבל מוח שטוח בלי כפלים. סוג אחד של ליסאנצפאלי נגרם כתוצאה מפגיעה ב- lis1 שהוא חלבון הקושר דינאין, והוא חיוני להגירת הגרעין בכמה מינים .

Answer 184

תאי עצב

Answer 185

היא מלאנוציטים של דגים. המלאנוציטים הם תאי ענק האחראים לשינויים מהירים בצבע עורם של כמה מיני דגים. הם מכילים גרגירי פיגמנט גדולים (מלאנוזומים או גרנולות המכילות מלאנין) שיכולים לשנות את מיקומם בתגובה לגירוי עצבי או הורמונאלי. גרגירי הפיגמנט הללו מצטברים או מתפזרים על ידי תנועה לאורך רשת נרחבת של מיקרוטובולי המעוגנים במרכז הצנטרוזום באמצעות קצוות המינוס שלהם. מעקב אחרי התנועה הזו מגלה שתנועה כלפי פנים מהירה וחלקה בעוד תנועה כלפי חוץ קופצנית עם הרבה צעדים אחורה. שני חלבוני המנוע – גם דינאין וגם קינזין קשורים לגרנולות הפיגמנט. התנועות הקופצניות כלפי חוץ נובעות ככל הנראה מ"מלחמה" בין השניים, כאשר הקינזין החזק יותר מנצח בסך הכל. כמו כן, התנועה היא בהתאם לכמות ה- cAMP בתא. ריכוז גבוה שלו גורם לתנועה של המאלנוזומים לפריפריה ואילו ריכוז נמוך שלו גורם להם להגיע למרכז. מה ההסבר? כאשר יש cAMP הקינזינים משתלטים ולוקחים את הגרנולות לפריפריה ואילו כאשר cAMP יורד הדינאינים משתלטים ולוקחים אותן למרכז

Answer 186

באקסונים, המיקרוטובולי הם בעלי קוטביות אחידה (קצוות פלוס של כל המיקרוטובלי מכוונים כלפי טרמינל האקסון) בעוד שבדנדריטים הקוטביות מעורבת.

Answer 187

סיליה ופלאג'לה אלו הם מבנים של מיקרוטובולי ודינאין. מדובר במעין תוספת/זנב תאי. הפלג'אלה נמצאת בזרע ובפרוטזואה, בתנועתה הגלית היא מאפשרת לתאים לשחות במדיום נוזלי. סיליה מאורגנת בצורה דומה, אולם תנועתה דומה יותר להצלפת שוט. הסיליה יכולות להניע תאים בודדים דרך נוזל כמו במקרה של protozoan Paramecium או להעביר נוזלים על פני שטח של קבוצת תאים ברקמה. כך למשל בגוף האדם יש מספר עצום של סיליה בדרכי הנשימה (10 בחזקת 9 לסנטימטר מרובע או יותר) הגורפות ריר שלכד חלקיקי אבק וחיידקים לכיוון הפה עד שאותו ריר נבלע ומחוסל. כמו כן, יש סיליה שמסייעות להסיע את הביצית אל הרחם. בדרך כלל הסיליה היא קצרה ופלאג'לה ארוכה

Answer 188

תנועת הסיליה או הפלגא'לה נוצרת על ידי כיפוף הליבה שלה, המכונה אקסונום.

Answer 189

האקסונום מורכב ממיקרוטובולי וחלבונים הנלווים אליהם בתבנית ייחודית וסדירה: תשעה מיקרוטובולי כפולים מיוחדים (9 דובלטים של מיקרוטובולי) הכוללים מיקרוטובולי אחד שלם ואחד חלקי, המתאחים זה לזה וחולקים דופן משותף, מסתדרים סביב זוג מיקרוטובולי בודדים (זהו מבנה המכונה 9+2). כמעט אצל כל האאוקריוטים בעלי סיליה או פלאג'לה המבנה הוא כזה. המיקרוטובולי משתרעים ברציפות לכל אורך האקסונום, שיכול להיות בין 10 ל-200 מיקרומטר. ישנם באקסונום מיקומים קבועים בהם חלבונים אקססורים מחברים את המיקרוטובולי יחד

Answer 190

חלבון המנוע הוא דינאין, אבל שימו לב שמדובר בדינאין סיליארי/אקסומונלי – דינאין ייחודי לאקסונום. מולקולות הדינאין האקסונומלי יוצרים "גשרים" בין המיקרוטובולי הכפולים הנמצאים בהיקף כאשר התחום המוטורי שלו מופעל, מולקולות הדינאין המחוברות לדובלט אחד מנסות לצעוד לאורך הדובלט השני, מה שנוטה לאלץ את הדובלטים להחליק זה על גבי זה (קצת דומה להחלקת האקטין בהתכווצות שריר). עם זאת, נוכחותם של קשרים אחרים בין הדובלטים מונעים את ההחלקה וכך כוח הדינאין מומר למעשה לתנועה של כיפוף.

Answer 191

מדובר במכלול גדול של חלבונים כמעט 2 מליון דלטון המורכב מ-9-12 שרשראות פוליפפטידיות, כאשר הגדולה שבהן היא השרשרת הכבדה של יותר מ-500,000 דלטון. השרשראות הכבדות מהוות את החלק העיקרי של דומיין הראש הכדורי והגבעול/זנב. בדינאין החיצוני במטזואנים יש 2 ראשים ובפרוטזואה 3 ראשים. כאשר הראשים מבצעים הידרוליזת ATP הם נעים לקצה מינוס של המיקרוטובולי וכך מייצרים כוחות החלקה בין דובלטי המיקרוטבולי הסמוכים בסיליה או פלאג'לה.

Answer 192

מחלה שנגרכמת בגלל מוטציות בדיאנין

Answer 193

בין תסמיניה היא היפוך איברים פנימיים, כתוצאה מהפרעה בזרימת הנוזלים בעובר המתפתח. עוד ממאפייניה הם עקרות בגברים כתוצאה מזרע לא מוטילי ורגישות גבוהה לזיהומי ריאות.

Answer 194

מבנה הזה בנוי מתת יחידות של החלבון פלאג'לין. מדובר במבנה קשיח, ארוך והליקלי שתנועתו איננה תנועת הצלפה או כיפוף אלא תנועת סיבוב, כמו מדחף, והוא מונע על ידי מנוע סיבובי מיוחד שנמצא בדופן התא של החיידק.

Answer 195

לתאים רבים יש מקבילה לא מוטורית, וקצרה יותר, של סיליה ופלאג'לה. המקבילה הזו מכונה "סיליה ראשונית". ניתן לראות את הסיליה הראשונית כמדור תאי מיוחד או איברון שמבצע מגוון רחב של תפקידים תאיים, והם חולקים מאפיינים מבניים רבים עם סיליה מוטילית.

Answer 196

כך למשל גם סיליה מוטילית וגם סיליה לא מוטילית מיוצרים בזמן האינטרפאזה ממבנים הנקראים basal bodies הקשורים לממברנה הפלסמטית. בליבה של כל גוף כזה מצוי צנטריול (כן, כמו זה של הצנטרוזום) עם תשע קבוצות של שלושה מיקרוטובולים מאוחים. צנטריולים הם רב פונקציונאליים ותורמים להרכבה של הכישור המיטוטי בתאים מתחלקים אבל גם נודדים לממברנה הפלסמטית של תאים באינטרפאזה לעיצוב הגרעין האקסומולי.

Answer 197

סיליה ראשונית נמצאת על פני השטח של כמעט כל סוגי התאים באמצעותה עם חשים ומגיבים לסביבה החיצונית.

Answer 198

- באפיתל הנזאלי (של האף) הסיליות בולטות מדנדריטים של עצב הריח .והן אתר קבלת הריח וגם הגברת האות. - תאי המדוכים והקנים של הרשתית של החולייתנים מצויידים בקצה מחודד הנקרא , והוא מתמחה בהמרת אור לסיגנאל עצבי. תחזוקתו של ה- outer segment מצריכה הובלה מתמדת של ליפידים וחלבונים לסיליום, בקצב של 2000 מולקולות בדקה. למשל תסמונת ברדט בידלמאופיינת בהפרעות הקשורות למומים ב- IFT , בסיליה או ב- basal body. הלוקים בתסמונת אינם מסוגלים להריח וסובלים מניוון רשתית. מאפיינים נוספים של התסמונת כוללים אובדן שמיעה, מחלת כליות פוליציסטית, סוכרת, השמנת יתר ופולידקטיליות (ריבוי אצבעות) מה שמצביע על כך שלסיליה הראשונית יש תפקיד בהרבה אספקטים פיזיולוגיים של האדם.

Answer 199

כי הוא תקוע ב- mtoc

Answer 200

מכיוון פלוס למינוס

Answer 201

עי כימוטריפסין

Answer 202

עי כוח של aaatpase

Answer 203

יציאה של adp+p

Answer 204

כן אבל הם לא דיאנינים שגורמים לזוז אלא דיאנינים שמביאיחלבונים

Answer 205

על תת יחידות בטא

Answer 206

פלאגלה סיליה סיליה ראשונית

Answer 207

לא נכון רק לבעלי חוליות

Answer 208

סיבי הביניים מקנים לרקמות של בע"ח סוג של נוקשות

Answer 209

הלמינים הגרעיניים

Answer 210

בניגוד לאקטין ולטובולין השמורים מאוד והמקודדים במספר מצומצם של גנים, סיבי הביניים מגוונים הרבה יותר ומקודדים על ידי 70 גנים אנושיים שונים עם פונקציות נבדלות וספציפיות עבור סוגי תאים שונים

Answer 211

הדומיינים האמיניים והקרבוקסיליים של סיבי הביניים שונים זה מזה, אולם כל משפחת סיבי הביניים הם חלבונים מוארכים עם דומיין מרכזי שמור אלפא הליקאלי. שני מונומרים יוצרים יחד מבנה coiled-coil מורחב. לאחר מכן, זוג דימרים נקשרים ליצירת טטראמר. נשים לב כי היחידה הטטראמרית מורכבת משני דימרים המצביעים לכיוונים מנוגדים ולכן שני הקצוות שלה זהים

Answer 212

לא, הקצוות שלהן דומות

Answer 213

יש 8 פרוטופילמנטים הבנויים מטטראמר כלומר יש 32 אלפא הליקס

Answer 214

אינטרקצאיות בעלי אופי הידרופובי

Answer 215

סיב הביניים יכול להתכופף בקלות, וקשה מאוד לשבור אותו – הוא לא נקרע בקלות. בטכניקות של מיקרוסקופ כוח אטומי ניתן לראות שיש לו התנגדות גבוהה לכוחות מתיחה – הוא נמתח עד פי שלושה מאורכו לפני שהוא נשבר: "persistence length" (מושג שהספר לא מסביר בכלל אבל הוא מתאר כמה ניתן לעקם את פולימר כלשהו, ככל שהוא קטן יותר ככה קל יותר לעקם את הפולימר) של סיבי הביניים הוא פחות מ-1 מיקרומטר, בהשוואה לאקטין (כ-10 מיקרומטרים) ולמיקורטובולי (כמה מילימטרים)

Answer 216

סיבי ביניים מקנים חוזק מכאני ויציבות לממברנות של תאי בעלי חיים וחיוניים לארגון המבנה הבין תאי ברקמה, ולסדר התאים.

Answer 217

סוג של סיבי ביניים מגוונים מאוד. הם מקנים חוזק מכאני לרקמות אפיתל וגם יוצרים צמתים כמו דזמוזום והמידזמוזום. לכל רקמה כמעט יש סיב ביניים ייעודי לה והם כמעט אחרונים שעוברים דה דפירנציאציה. תאים סרטנים עוברים דה דפרנציאציה – אפשר לבדוק את סיבי הביניים ולראות לאן הם שייכים, כי הם האחרונים ללכת לאיבוד בהתמיינות. חלבונים אקססורים של קרטין כמו פילאגרין חשובים ומקנים שכבה חיצונית. מוטציה בו יכולה לגרום למחלות עור כמו אקזמה. מוטציות בגנים של קרטין גורמות למחלות אנושיות.

Answer 218

מצויים באקסונים של בעלי חוליות, מקנים חוזק ויציבות שנחוצים לתהליכים. הם שולטים גם בגודל הקוטר של האקסון וזה הרי קובע כמה מהר יעבור הסיגנל החשמלי. שלושה סוגים שלהם) מתארגנים in vivo ויוצרים הטרופולימרים. מחלות נוירודגנרטיביות כמו ALS (או: מחלת לו גריג) מקושרות להצטברות וחוסר-נורמליות של נוירופילמנטים באזור גוף התא ובאקסונים של נוירונים מוטוריים, מה שמפריע לטרנספרט האקסונלי הנורמלי. פירוק האקסון מוביל גם לחולשת שרירים. ביטוי יתר של NF-L או NF-H בעכברים גורם להם לפתח מחלה דמויית ALS.

Answer 219

משפחה נוספת. דזאמין, חבר המשפחה, מבוטא בכל סוגי השרירים (חלק, מחוספס ולב) ויוצר פיגום סביב ה- Z דיסק. בבני אדם מוטציה בחלבון הזה מזוהה עם cardic myopathy . בעכברים החסרים דזאמין נראית התפתחות ראשונית נורמאלית אבל בבוגרים יש חריגות שונות בתאי שריר.

Answer 220

מרכיבים את הלאמינה הגרעינית. סוג אחד שלהם, סוג A יחד עם חלבונים אחרים במעטפת הגרעין מהווה פיגום לחלבונים השולטים עם תהליכים תאיים כמו שעתוק וארגון כרומטין כמו גם הולכת אותות. פגיעה בלמין A יכולה להבין ללאמינופתיות שונות ספציפיות לרקמה.

Answer 221

יש כ- 20 סוגים ידועים בתאי אפיתל אנושיים ועוד כ- 10 בשיער ובציפורניים. אנליזה של רצף הגנום האנושי חשפה כי ישנם 54 קראטינים שונים. כל סיב קראטין מורכב מתערובת שווה של חלבוני קראטין מסוג I (חומצי) וסוג II (בסיסי/ניטראלי). זה יוצר תת יחידה הטרודימרית.

Answer 222

זאת משום שהסט הספציפי של הקרטינים המבוטאים על ידי תאי הגידול הסרטני נותן אידיקציה לרקמת המקור ממנה הוא נוצר, מה שיכול להנחות אותנו בבחירת טיפול מתאים.

Answer 223

הצורת רשת

Answer 224

עי רשת

Answer 225

אוגדים סיבי קראטין ליצירת צרורות בתאים שונים של האפידרמיס, אשר מקנים לשכבות החיצוניות של העור את הקשיחות הייחודית שלהם. אנשים עם מוטציות בגן המקודד לפילאגרין הם בעלי נטייה חזקה למחלות עור יבש כדוגמת אקזמה שכבר הזכרנו.

Answer 226

הם יוצרים הפרעה המכונה epidermolysis bullosa simplex בה נוצרות שלפוחיות בעור בתגובה ללחץ מכאני קל, אפילו מאוד, הקורע את התאים בשכבה הבסיסית.

Answer 227

צומת תא תא

Answer 228

ניתן למצוא בדזמוזומים את הקראטין

Answer 229

נוירופילמנטים הם משפחה אחרת של סיבי ביניים – נמצאים בריכוזים גבוהים לאורך אקסונים של נוירונים. שלושה סוגים של נוירופילמנטים (NF-M, NF-H, NF-L) מתכנסים in vivo ויוצרים הטרופולימרים.

Answer 230

לחלבוני ה- NF-M וחלבוני ה- NF-H יש זנב סי טרמינלי ארוך הנקשר לסיבים שכנים ויוצר כך מערך של סיבים מקבילים עם מרווח קבוע ביניהם. בעת גדילת האקסון, יחידות נוירופילמנט חדשות משתלבות לאורך האקסון בתהליך דינאמי המערב הוספה של תתי יחידות לאורך הסיב ולקצותיו. לאחר שהאקסון גדל והתחבר עם תא היעד שלו, קוטרו של האקסון עשוי לגדול עד פי חמישה. נראה כי רמת ביטוי הגנים שמקודדים לנוירופילמנטים שולטת באופן ישיר בקוטר האקסון, אשר בתורו משפיע על מהירותם של אותות חשמליים המועברים לאורכו.

Answer 231

המחלה הנוירודגנרטיבית (amyotrophic lateral sclerosis (ALS או Lou Gehrig’s disease קשורה להצטברות ולהרכבה אבנורמלית של נוירופילמנטים בגופי תאים של נוירונים מוטוריים ובאקסון שלהם, סטיות שעלולות להפריע לטרנספורט אקסונאלי נורמלי. ניוון האקסונים מוביל להיחלשות שרירים ולאטרופיה שלהם, אשר לרוב הנם לטאליים. ביטוי יתר של NF-L או NF-H אנושיים בעכברים גרמו להם למחלה דמויית ALS. עם זאת, קשר סיבתי בין הפתולוגיה של הנוירופילמנטים ו-ALS לא מבוסס היטב.

Answer 232

וימנטין, בן משפחה זה מתבטא בשלד, לב ושריר חלק בו הוא יוצר פיגום סביב ה- Z disc של הסרקומר

Answer 233

מחלות עכברים אשר לא מבטאים את החלבון דזמין מציגים התפתחות שרירים ראשונית נורמלית, אולם מבוגרים מציגים אבנורמליות שונות במבנה השריר הכוללות ארגון פגום של סיבי השריר. בבני אדם, מוטציות בדזמין קשורות לצורות שונות של ניוון שרירים ומיופתיה לבבית, הממחישות את התפקיד החשוב של חלבון זה בייצוב סיבי שריר.

Answer 234

לאמינים הם סיבי הביניים המרכיבים את הלאמינה הגרעינית.

Answer 235

מלבד תפקידם המוכר בייצוב מבני של הגרעין, מצטברות עדויות על חשיבותה של מחלקת ה- Lamin A בתהליכים תאיים הכוללים שעתוק, ארגון הכרומטין ותהליכי העברת סיגנאל. בתמונה – צביעה של חלבוני הלאמין. מחלות: רוב הלאמינופתיות פתולוגיות הקשורות ללאמינה קשורות לגרסאות שונות של מוטציות בחלבון Lamin A וכוללות מחלות ספציפיות לרקמות. פגיעות בשלד ובלב עשויות להיות קשורות למעטפת גרעינית מוחלשת המובילה לפגיעה ומוות תאי. לאמינופתיות עשויות להיגרם עקב שינויים פתוגניים בביטוי גנים ברקמה מסוימת

Answer 236

יבי הביניים מחוברים ליתר השלד התאי על ידי משפחת חלבונים המכונים פלקינים.

Answer 237

פלקינים הם חלבונים גדולים ומודולריים המכילים דומיינים רבים שקושרים את שלד התא ולקומפלקסים של צמתים

Answer 238

פלקטין הוא דוגמה לכך. הוא מחבר את סיבי הביניים ליתר השלד התאי (אקטין ומיקרוטובולי) וכן למיוזין 2 וגם לממברנה הפלסמטית

Answer 239

קומפלקסים שמכילים בתוכם פלקטין, פלקטינים וחלבונים

Answer 240

jלבונים אלו מחברים את הגרעין והציטופלסמה דרך מעטפת הגרעין . הנוקלאר למינהקושרת את חלבוני ה- SUN שמתחברים גם אליה אבל גם לכרומוזומים. חלבוני ה- SUN חוצים את הממברנה הפנימית ונמצאים באזור הדק בין שתי הממברנות. מהצד הציטוזולי מצויים חלבוני ה- KASH. מהצד הציטוזולי שלהם הם קושרים חלבוני מנוע (שהם יקשרו מיקרוטובולי), אקטין ופלקטין כמו שאמרנו. חלבוני ה- KASH חוצים את הממברנה החיצונית של הגרעין ולכן גם נמצאים באזור הדק בין שתי הממברנות ומצד זה יקשרו את SUN. אם כן, חלבוני ה- SUN וה-KASH נפגשים בלומן שבין שתי הממברנות ומתחברים זה לזה. כך יש אינטרקציה בין הצד התוך גרעיני לזה הציטוזולי. קישור זה משמש לזיווג מכאני של הגרעין ושלד התא ומעורב בתפקידים תאיים רבים: תנועת כרומוזומים בגרעין בזמן מיוזה, מיקום הגרעין, מיקום הצנטרוזום, הגירה גרעינית, ארגון גלובאלי של שלד התא. אם נזרחן את הלמינה הגרעינית יתרחש ניתוק של כל הסאנים ממנה וזה יגרום לה לאבד את הקשר עם הכרומזומים, אז ממברנת הגרעין תתפרק והם יצופו.

Answer 241

מכאן, שפלקטין כנראה לא נחוץ ליצירה הראשונית של סיבי הביניים אבל פעילותו נדרשת כדי לספק לתאים את הכוח הדרוש להם בכדי לעמוד במתח מכאני.

Answer 242

ספטינים אלו הם חלבונים קושרי GTP שמהווים סיבי שלד תא שאיננו פולארי, ויוצרים אזורים מופרדים לחלוטין בתא

Answer 243

ספטינים אלו הם חלבונים קושרי GTP שמהווים סיבי שלד תא שאיננו פולארי, ויוצרים אזורים מופרדים לחלוטין בתא.

Answer 244

הספטינים נמצאו בתחילה בשמר שעושה הנצה, שם הם חשובים להפרדת שני תאי הבת, אך הם נמצאו גם ביוקריוטים אחרים. והסתבר שהם חיוניים ליצירת ה- contractile ring בזמן הציטוקינזה מגייסים מנגנון אקטין-מיוזין הדרוש למבנה זה. בתאי בעלי חיים, ספטינים נמצאו כמעורבים בחלוקת התא, הגירת תאים ושינוע וזיקולות.

Answer 245

הספטינים מתחברים לכדי סיבים א-פולרים היוצרים מבנים דמויי כלוב וטבעות אשר משמשים כמעין פיגומים על מנת ליצור מדורים בממברנה לקבלת דומיינים נפרדים או על מנת לגייס ולארגן את סיבי האקטין או המיקרוטובולי. בין המדורים הייחודיים שהם יוצרים בתא, ניתן למצוא גם את הסיליה הראשונית. טבעת של סיבי ספטין בסיליה ראשונית משמשת כמחסום דיפוזיה בממברנת התא ובכך מגבילה את התנועה של חלבונים ממברנאלים ויוצרת הרכב ספציפי של ממברנת הסיליה.

Answer 246

ישנם 7 גנים המקודדים לספטינים בשמרים ו-13 בבני אדם, והם מחולקים לארבע קבוצות על בסיס יחסי הרצף שלהם.

Answer 247

במבחנה הם יוצרים הקסמרים ואוקטמרים סימטריים באופן ספונטני אשר יוצרים בהמשך סיבים זוגיים וא-פולריים.

Answer 248

קישור ה- GTP לספטין נחוץ לשם הקיפול של השרשראות הפוליפפטידיות של הספטין, אך ההשפעה של הידרוליזת ה- GTP על תפקודו של הספטין אינה ברורה.

Answer 249

מרבית התאים האנימאלים נעים על ידי זחילה ולא באמצעות סיליה או פלאג'לה. בין התאים שעושים זאת ניתן למצוא אמבות טורפות שזוחלות ברציפות בחיפוש אחר מזון. אצל בעלי חיים, כמעט כל התנועה התאית מתרחשת בזחילה (למעט תאי הזרע ששוחים).

Answer 250

- במהלך יצירת העובר, תאים נודדים למיקומים ספציפיים. אצל חולייתנים, תאי ה- neural crest ידועים בנדידתם למרחקים ארוכים מאתר מוצאם בצינור העצבים למגוון אתרים בעובר המתפתח. - זחילה למרחקים ארוכים הינה בסיסית לבניית מערכת העצבים כולה. אבל זחילת תאים לא אופיינית להתפתחות בלבד. - בבעל החיים הבוגר אפשר למצוא מאקרופאגים וניוטרופילים שזוחלים לאתרי זיהום ומגלים את הפולשים הזרים כחלק מהתגובה החיסונית המולדת - אוסטאוקלאסטים ש"חוצבים" בעצמות ויוצרים ערוצים שמתמלאים על ידי האוסטאובלאסטים שבאים אחריהם בתהליך מתמשך של חידוש העצם, - פיברובלסטים שנודדים דרך רקמות חיבור ועוזרים לבנות מחדש אתרים שנפגעו - תאי אפיתל שנודדים במעלה ה- intestinal villi ומחליפים תאים שאיבדו את קצות הווילי שלהם, ואפילו תאים ממאירים שפולשים לרקמות שכנות וזוחלים לכלי דם ולימפה ואז מופיעים באתרים אחרים בגוף ליצירת גרורות.

Answer 251

Protrusion – ממברנה פלסמטית נדחפת לקדמת התא. Attachment – שלד האקטין מחבר בין הממברנה הפלסמטית למצע (כמובן עם מעורבות של עוד חלבונים). Traction – בה עיקר הציטופלסמה נמשכת קדימה. כל השלים הללו אינם תלוייים אחד בשני

Answer 252

בליטה, נשען לעיתים קרובות על כוחות הנוצרים על ידי פילמור אקטין הדוחף את הממברנה הפלסמטית כלפי חוץ. תאים שונים יוצרים בליטה מעט שונה אחד מהשני – למשל פילופודיה שהן שלוחות צרות וארוכות יחסית, המזכירות מעט את המיקרווילי ולמלופודיה – מבנה היוצר מישור המקביל למצע. גם הלמלופודיה וגם הפילופודיה מלאות בליבת סיבי אקטין צפופה והן אינן כוללות איברונים סגורים בממברנה. הן נבדלות זו מזו בעיקר על באופן בו מאורגן האקטין על ידי חלבוני הקרוסלינקינג שלו.

Answer 253

נוצרת על ידי נוירונים וכמה סוגים של פיברובלאסטים. היא למעשה מבנה חד מיימדי ומכילה סיבי אקטין ארוכים וארוזים המזכירים כאמור את המיקרווילי, והם גם דינאמיים יותר.

Answer 254

נוצרת על ידי תאי אפיתל, פיברובלאסטים וגם כמה נוירונים. המבנה שלה מזכיר יריעות אקטין, מעין רשת דו מיימדית שרובה שוכנת קרוב למצע המוצק.

Answer 255

ומבנים קשורים המכונים podosomes הם מבנים תלת מיימדיים העשירים בסיבי אקטין, מאפשרים חדירה דרך מחסום רקמתי וחיוניים לתאים ממאירים על מנת ליצור גרורות. Invadopodia מכיל הרבה מהרכיבים שמכילים פילופודיה ולמלופודיה אבל הם גם מפרקים את המטריקס החוץ תאי, מכיוון שהם חודרים דרך רקמות. מסיבה זו הם מכילים גם וזיקולות של פרוטאזות.

Answer 256

הוא סוג נוסף של protrusion שנצפה הן in vivo והן בתאים מתורבתים על מצע גמיש. מצב זה נוצר כאשר הממברנה הפלסמטית מתנתקת באופן מקומי מקורטקס האקטין וכך מאפשרת לזרם ציטופלסמה לדחוף אותה קדימה. היווצרות מבנה כזה תלויה גם בלחץ ההידרוסטטי בתא. כאשר המבנה מתרחב, סיבי אקטין מורכבים מחדש על הממברנה ליצירת אקטין קורטקס חדש. גיוס של מיוזין 2 והתכווצות אקטין-מיוזין יכולים לאחר מכן לגרום לחזרת הכוח של הממברנות. לחילופין, הרחבה של מבני blebs חדשים מישנים יכולה להניע נדידה תאית.

Answer 257

מבני למלופודיה נחקרו היטב בתאי אפיתל של אפידרמיס בדגים וצפרדעים. תאים אלה ידועים כקרטוציטים בגלל סיבי הקרטין השופעים שלהם. תאים אלה מכסים בדרך כלל את בעל החיים תוך יצירת סדין אפיתל ומסוגלים לסגור פצעים במהירות רבה – הם נעים בקצב של 30 מיקרומטר לדקה.

Answer 258

כאשר לוקחים תאים אלו והופכים אותם לתאים מתורבתים במעבדה, אפשר לראות כי הקרטוציטים מקבלים צורה ייחודית של למלופודיום גדול מאוד וגוף תא קטן שנגרר ולא מחובר למצע . כאשר יוצרים פרגמנטים של הלמלופודיום הזה באמצעות מיקרופיפטה לרוב לא רואים בהם מיקרוטובולי ואיברונים סגורים בממברנה, והם עדיין ממשיכים לזחול כרגיל ונראים כמו קרטוציטים קטנטנים.

Answer 259

סיבי האקטין נשארים נייחים ביחס למצע. כיצד? קצוות הפלוס פונים קדימה וקצוות המינוס לסיבי אקטין אחרים על ידי Arp 2/3 מה שעוזר ליצור רשת דו מיימדית. הרשת עוברת כולה טרידמילינג, כך שהיא נאספת מלפנים ומתפרקת מאחור, מה שמזכיר את מצב ההליכון שמתרחש בסיבי אקטין בודדים כמו שדנו בהתחלה. כך יוצא שסה"כ יש התקדמות לכיוון מסויים קיום תנועה חד כיוונית על ידי למלופודיה דורש שיתוף פעולה ושילוב מכאני של מספר גורמים. אחד מהם הוא קופילין – שיכול לשבור את הסיבים שעברו כבר הידרוליזה של ATP

Answer 260

את זחילת הליסטריה

Answer 261

הכוחות שנוצרים על ידי פלמור סיבי אקטין בקצה התא הנודד מועברים למצע כדי להניע את התא קדימה (יש צורך בנקודת אחיזה כדי שהוא יתקדם). לכן, protrusion חייבת להיות מלווה בהידבקות, adhesion. לעומת זאת, כדי שגוף התא יזוז גם הוא קדימה, יש צורך לכווץ את החלק האחורי של התא ומיד לאחר מכן לבצע שחרור מהמצע, de-adhesion.

Answer 262

1. הוא מסייע בחיבור שלד האקטין של התא למצע, דרך אינטגרינים . כוחות הנוצרים על ידי פילמור אקטין וגם על ידי פעילות מיוזין יוצרים מתח באתרי החיבור וכך מקדמים את היווצרותן של focal adhesions מבנים שמחברים את התא למצע ומסייעים גם בהולכת אותות. 2. המנגנון השני כולל סיבי מיוזין 2 בי פולאריים המחוברים לסיבי האקטין בחלק האחורי של הלמלופודיות ומושכים אותם לכיוון הדרוש, ממצב כמעט ניצב לקצה המוביל אל מצב כמעט מקביל לקצה המוביל. המנגנון הוא מנגנון כיווץ המזכיר סרקומר והוא מונע בליטות. בנוסף הוא צובט את קצוות הלמלופודיות הנע ועוזר להתאסף בצידי התא כשהוא מתקדם. כפי שניתן לראות בתמונה, הסיבים הבי פולאריים של מיוזין נקשרים לרשת האקטין בלמלופודיה וגורמים לרשת התכווץ. ההכוונה מחדש תלוית מיוזין של סיבי האקטין יוצרת צרור אקטין שמגייס עוד מיוזין 2 ומסייע בייצור כוחות ההתכווצות הנדרשים.

Answer 263

בתנאי שיהיה focal adhesion

Answer 264

אולם אם אינטראקציות אלה מנותקות, לחץ הפלמור של הקצה המוביל והתכוצות תלוית מיוזין גורמים לרשת האקטין להחליק לאחור, תופעה המכונה retrogade flow

Answer 265

בתאי בעלי חיים, מרבית התאים הזוחלים זזים על מצע גמיש למחצה העשוי מטריצה חוץ תאית, אשר על ידי כוחות תאים אלה יכולה להתעוות ולהתעצב מחדש. לעומת זאת, מתח מכאני או לחץ המופעלים חיצונית על התא יגרמו לו להרכיב stress fibers ו-focal adhesions, והוא יהפוך למכווץ יותר. האינטראקציה המכנית הדו-כיוונית הזו בין תאים לסביבתם הפיזית נחשבת כמסייעת לרקמות חולייתנים להתארגן.

Answer 266

- תקשורת בין תאית - קוטביות תא

Answer 267

עוד נמצא כי הפעילות מתווכת הולכת סיגנאל תוך תאית, ורבים מהסיגנאלים מתכנסים לקבוצת GTPases מונומרים הקשורים זה לזה, שהם בני משפחת חלבוני Rho

Answer 268

חלבון gtp כאשר חלבון זה משופעל על פני הממברנה פנימית של התא, הוא מעורר פלמור של אקטין ויצירת פילופודיה. הדבר נעשה בעיקר על ידי הפעלה של חלבונים השייכים למשפחת ה- WASp. אנשים שחסרים להם חלבונים אלו, מפתחים מחלה בשם Wiskott-Aldrich Syndrome צורה קשה של כשל חיסוני בה תאי מערכת החיסון הם בעלי תנועתיות מבוססת אקטין חריגה וטסיות הדם אינן נוצרות כרגיל. חלבוני WASp עצמם מתבטאים בתאי מערכת החיסון ובתאי הדם בלבד, אבל חלבונים רבים הדומים להם נמצאים בכל מקום וכך מאפשרות ל- Cdc42 להפעיל פלמור אקטין בסוגי תאים רבים. חלבוני WASp יכולים להתקיים במבנה מקופל לא פעיל, ובקונפורמציה פתוחה, פעילה. GTP מייצב את הקונפורמציה הפתוחה והפעילה, מאפשר ל- WASp להיקשר לדומיינים של חלבוני Arp2/3.

Answer 269

חלבון gtp הפעלתו מקדמת פילמור אקטין בפריפריה ליצירת למלופודיה באזור זה. GTP-Rac מפעיל את בני משפחת WASp. בנוסף, הוא גורם לפעילות קרוסלינקינג של חלבון יוצר הג'ל פילאמין, ומעכב את פעילות ההתכווצות של מיוזין 2. בכך הוא מייצב למלופודיה ומעכב את היווצרותם של stress fibers.

Answer 270

כשמשופעל גורם להתאגדות של סיבי אקטין ומיוזין 2 ליצירת stress fibers והתאגדות של אינטגרינים וחלבונים נלווים ליצירת focal adhesions. Rho-GTP מפעיל חלבוני פורמין לבניית צרורות אקטין מקבילים. במקביל, Rho-GTP מפעיל קינאז המדכא בעקיפין את הפעילות של קופילין – מה שמוביל לייצוב סיבי האקטין. אותו הקינאז גם מדכא פוספטאז הפועל על שרשרות קלות של מיוזין. העליה בזרחון השרשרת הקלה של מיוזין מובילה לעליה בפעילות המיוזין וכך משפרת את היווצרותם של מבנים כמו stress fibers.

Answer 271

חלבון gtp במקרים מסויימים, Rac-GTP מפעיל את R בדרך כלל בקצב איטי יותר מאשר הפעלת Arp 2/3. זה מאפשר לתאים להשתמש במסלול ה- Rac לבניית מבנה אקטין חדש תוך הפעלת מסלול ה- Rho שישמש ליצירת התכווצות שתבנה מתח במבנה זה. זה קורה למשל ביצירה והבשלה של קשרי תא-תא. כמו כן, התקשורת בין מסלולי Rac ו-Rho מאפשרת גם לשמור על ההבדלים בקנה מידה גדול בין חלקו הקדמי של התא לזה האחורי בזמן נדידה תאית

Answer 272

A – פיברובלסטים שנראים בעלי סיבי אקטין בעיקר בפריפריה, מעט יחסית stress fibers. B – הפעלת Cdc42 מובילה לבליטות פילופודיה ארוכות ורבות בפריפריה. c- rac מאוקטב גורם להיווצרות למלופודיום עצום המשתרע מכל היקף התא. d- rho מאוקטב גורם להרכבה מהירה של הרבה stress fibers.

Answer 273

כמוטקסיס היא תנועה של תא לכיוון או הרחק ממקור כימי כלשהו. אותות חיצוניים אלו פועלים באמצעות משפחת חלבוני Rho להגדרת קוטביות התאים בקנה מידה גדול על ידי השפעה על ארגון מנגנון התנועה של התא.

Answer 274

נויטרופילים

Answer 275

הניוטרופילים מבטאים רצפטורים ל- N-Formyl Methionine המצוי באופן בלעדי בקצה האמיני של חלבונים פרוקריוטים. בעזרת הרצפטורים מונחים הניוטרופילים למטרות חיידקיות על ידי יכולתם לאתר שינוי של 1% בריכוז הפפטידים המפוזרים בצד אחד של התא לעומת הצד השני. במקרה הזה, וגם במקרה של כמטוקסיס של אמבה לכיוון של cyclic AMP

Answer 276

רצפטור GPCR המשפעל את PI3K הגורם ליצירת אותות מולקולריים של PI(3,4,5)P3 שבתורם משפעלים את Rac-GTPase שמפעיל את קומפלקס Arp2/3 המוביל ליצירת למלופודיה. הצטברות רשת האקטין הקוטבית בקצה המוביל גורמת להעצמה מקומית נוספת של פעילות PI3K במשוב חיובי, ומחזקת את יצירת הבליטה.

Answer 277

לא כי הוא יחזור להיות p45 עי פוסאטז

Answer 278

לאחר קשירת הליגנד יש הפעלתה של rho

Answer 279

השלד התאי המחובר בינו לבין עצמו הוא קריטי לנדידת תאים. למרות שהתנועה מונעת בעיקר על ידי פילמור אקטין והתכווצות מיוזין, ספטינים וסיבי ביניים משתתפים גם הם בתהליך.

Answer 280

- כך למשל רשתות סיבי ביניים של וימנטין מקושרות לאינטגרינים ב- focal adhesions ופיברובלסטים חסרי וימנטין מראים פגיעה ביציבות המכנית, בנדידה וביכולת התכווצות. - גם הפרעה בחלבונים המקשרים בין סיבי שלד שונים יכולה להוביל לפיעה בקיטוב התא ובנדידה – למשל פגיעה בכמה פלאקינים וחלבוני KASH.

Answer 281

1. תאים משתמשים גם במיקרוטובולי כדי לסייע בארגון תנועה מתמשכת בכיוון ספציפי. בתאים רבים מיקום הצנטרוזום מושפע מהמיקום של פילמור אקטין בולט הפעלת קולטנים בקצה הקדמי הבולט של התא עשויה להפעיל מקומית דינאינים שמניעים את הצטרוזום על ידי משיכת המיקרוטובולי שלו. 2. כמה חלבונים אפקטוריים במורד הזרם ל- Rho ו- Rac מבקרים באופן ישיר את דינאמיקת המיקרוטובולי – למשל קינאז שמופעל על ידי Rac יכול לזרחן ובכך לעכב את החלבון סטטאמין שקושר מיקרוטבולי, וכך למעשה לייצב את המיקרוטובולי. 3. אינטראקציות ישירות עם המיקרוטובולי מסייעים להנחות את הדינאמיקה של focal adhesion 4.בתאים נודדים. מיקרוטובולי עשויים להשפיע גם על יצירת סיבי אקטין על ידי העברת Rac-GEFs שנקשר ל- TIPs . מיקרוטובולי גם מעבירים מטענים אל focal adhesions ו