מיקרוטובולי Microtubule Flashcards
סיבי המיקרוטובולי הם פולימרים של חלבוני
tubulin.
קוטרם של סיבי המיקרוטובולי הוא
25 ננומטר
טובולין הוא ___ המורכב מ____, ו___. כל אחד מהם בני ____ ח.אמינו, שמחוברים זה לזה בחוזקה בקשר____. לכל תת יחידה של טובולין יש אתר קישור ל
GTP
____.
רק ה
GTP
על גבי
_____
יכול לעבור שחלוף/הידרוליזה
(ה
GTP
הקשור ל_____ לא מתנתק ממנה).
טובולין הוא הטרודימר המורכב משרשרת אלפא, ושרשרת בטא. כל אחד מהם בני 445-450 ח.אמינו, שמחוברים זה לזה בחוזקה בקשר לא קוולנטי.
לכל תת יחידה של טובולין יש אתר קישור ל
GTP
אחד.
רק ה
GTP
על גבי
β‐tubulin
יכול לעבור שחלוף/הידרוליזה
(ה
GTP
הקשור לשרשרת אלפא לא מתנתק ממנה).
גם שרשרת אלפא וגם שרשרת בטא יכולות לקשור
GTP.
אבל רק ב____ ה
GTP
עובר שחלוף/הידרוליזה
β‐tubulin
הקצה שבו יש
______
יהיה קצה הפלוס.
הקצה ה____, בו יש
_____,
יהיה קצה המינוס.
הקצה שבו יש
β‐tubulin
יהיה קצה הפלוס.
הקצה ההתחלתי, בו יש
α-tubulin,
יהיה קצה המינוס.
המבנה של הסיב הוא מבנה של _____ המורכב מ-____ פרוטופילמנטים מקבילים.
כל פרוטופילמנט בנוי מיחידות חוזרות של הטרודימר
_____.
המבנה של הסיב הוא מבנה של צילינדר חלול המורכב מ-13 פרוטופילמנטים מקבילים. כל פרוטופילמנט בנוי מיחידות חוזרות של הטרודימר אלפא-בטא.
מכמה פרוטופילמנטים פנוי הסיב?
13
בהרכבת הסיב נוצרים שני סוגים של אינטראקציות. מהן?
- β‐tubulin
בהטרודימר אחד יוצר אינטראציה עם
α-tubulin
בהטררודימר שמעל. - קשר לטרלי בין פרוטופילמנטים מקבילים. הקשרים העיקריים הם בין מונומרים מאותו סוג (אלפא-אלפא , בטא-בטא).
המטרה של יצירת הסיב עם 13 פרוטופילמנטים היא קבלת מבנה עם אינטראקציות ___ בין היחידות - גם ___ וגם ___, וכך הסיב ___ ולכן יעמוד יותר בעומס.
מבנה זה בנוסף מקשה על שחרור של תתי יחידות ממרכז הסיב, בשל כך ישנו קושי ב
____.
המטרה של יצירת הסיב עם 13 פרוטופילמנטים היא קבלת מבנה עם אינטראקציות רבות בין היחידות - גם רוחביות וגם אורכיות, וכך הסיב נוקשה יותר ולכן יעמוד יותר בעומס.
מבנה זה בנוסף מקשה על שחרור של תתי יחידות ממרכז הסיב, בשל כך ישנו קושי בשבירת הסיב לשניים.
מדוע הסיב נוקשה וקשה לשבירה?
הודות למבנה בעל 13 הפרוטופילמנטים בו אינטראקציות רבות בין היחידות - גם רוחביות וגם אורכיות.
מבנה זה מקשה על שחרור של תתי יחידות ממרכז הסיב.
(קשרים בין הטרודימרים + קשרים לטרלים (בין פרוטופילמנטים
ה
persistent length
של מיקרוטובולי גדול פי ____ מזה של אקטין.
10
סיבי המיקרוטובולי הם האלמנט הכי ___ ו___ בתאים אנימליים.
קשיח וישר
לסיב המיקרוטובולי יש פולריות
__ טובולין
-בקצה המינוס ו
___ טובולין
בקצה הפלוס.
בדומה לאקטין, קצה ה___ הוא הקצה שמתארך ומתכווץ מהר יותר.
לסיב המיקרוטובולי יש פולריות
α-טובולין
-בקצה המינוס ו
β-טובולין
בקצה הפלוס.
בדומה לאקטין, קצה הפלוס הוא הקצה שמתארך ומתכווץ מהר יותר.
** לקצה פלוס יש
GTP
ולקצה מינוס יש
GDP.
לסיב המיקרוטובולי יש פולריות
α-טובולין
-בקצה ה___ ו
β-טובולין
בקצה ה
_____.
בדומה ל____, קצה הפלוס הוא הקצה שמתארך ומתכווץ מהר/לאט יותר.
לסיב המיקרוטובולי יש פולריות
α-טובולין
-בקצה המינוס ו
β-טובולין
בקצה הפלוס.
בדומה לאקטין, קצה הפלוס הוא הקצה שמתארך ומתכווץ מהר יותר.
** לקצה פלוס יש
GTP
ולקצה מינוס יש
GDP.
הידרוליזה מתרחשת רק ב
GTP
של יחידת
___
בטא
בדומה לאקטין, קצב ההידרוליזה של ה
GTP
הוא איטי/מהיר מאוד ביחידת טובולין חופשית אך הוא עולה/יורד באופן משמעותי כאשר תת היחידה נמצאת בסיב
בדומה לאקטין, קצב ההידרוליזה של ה
GTP
הוא איטי מאוד ביחידת טובולין חופשית אך הוא עולה באופן משמעותי כאשר תת היחידה נמצאת בסיב
ישנם שני סוגים אפשריים של מיקרוטובולי. מהם?
T form - כאשר קשור GTP
D form- כאשר קשור GDP
יחס
koff/kon
עבור טובולין הקשור ל
GDP
(שהוא שווה ל___)
הרבה יותר גבוה/נמוך מאשר זה של טובולין הקשור ל
GTP.
ולכן,
____
נוטה לעבור פולימריזציה ו
____
נוטה לעבור דה-פולימריזציה.
יחס
koff/kon
עבור טובולין הקשור ל
GDP
(שהוא שווה לריכוז הקריטי
(Cc(D)
הרבה יותר גבוה מאשר זה של טובולין הקשור ל
GTP.
ולכן,
T form
נוטה לעבור פולימריזציה ו
D form
נוטה לעבור דה-פולימריזציה.
T form
נוטה לעבור _____ ו
D form
נוטה לעבור
_____.
T form
נוטה לעבור פולימריזציה ו
D form
נוטה לעבור דה-פולימריזציה.
יחס
koff/kon
עבור טובולין הקשור ל
____
הרבה יותר גבוה מאשר זה של טובולין הקשור ל
_____
יחס
koff/kon
עבור טובולין הקשור ל
GDP
הרבה יותר גבוה מאשר זה של טובולין הקשור ל
GTP.
ולכן,
T form
נוטה לעבור פולימריזציה ו
D form
נוטה לעבור דה-פולימריזציה.
במידה וקצב הוספת תתי היחידות הוא גבוה, יתווסף טובולין חדש לפני שהטובולין הקודם מספיק לעבור ____, וכך יווצר
_____ .
במידה וקצב הוספת תתי היחידות הוא גבוה, יתווסף טובולין חדש לפני שהטובולין הקודם מספיק לעבור הידרוליזה, וכך יווצר
GTP cap.
צורת
___
יוצרת סיבים ישרים הודות ל
____,
ואילו צורת
____
גורמת לכיפוף מסוים של הפרוטופילמנטים בסיב השלם (עקב העדר ___).
צורת
T
יוצרת סיבים ישרים הודות ל
GTP cap,
ואילו צורת
D
גורמת לכיפוף מסוים של הפרוטופילמנטים בסיב השלם (עקב העדר ה-
GTP cap).
האם בסיב המיקרוטובול, קצוות שונים נמצאים ב-
T / D form
כך שיש התארכות בקצה אחד וכיווץ בקצה השני?
בסיב המיקרוטובול, אותו קצה עשוי להתארך ולהיות ב
T form
לזמן מסוים, ולפתע הוא יכול להתכווץ ולהיות ב
D form
זאת למרות שהריכוז של הטובולין לא השתנה.
השינוי המהיר בין מצב של גדילה לבין מצב של כיווץ באותו הריכוז נקרא אי יציבות ______.
שינוי מגדילה לכיווץ נקרא _____ ושינוי מכיווץ לגדילה נקרא
_______.
השינוי המהיר בין מצב של גדילה לבין מצב של כיווץ באותו הריכוז נקרא אי יציבות דינמית - dynamic insatability.
שינוי מגדילה לכיווץ נקרא קטסטרופה (catastrophe)
שינוי מכיווץ לגדילה נקרא הצלה
(rescue).
קטסטרופה מתארת מצב בו ….
הצלה מתארת מצב בו ……
שינוי מגדילה לכיווץ נקרא קטסטרופה (catastrophe)
שינוי מכיווץ לגדילה נקרא הצלה (rescue).
כמו במקרה של סיבי אקטין גם בסיבי מיקרוטובולי השלב קובע המהירות של בניית הסיב הוא שלב ה
____.
נוקלאציה
גמא טובולין (γ-tubulin)
קיים בכמויות נמוכות/גבוהות משל אלפא ובטא ומשמש כ____.
גמא טובולין (γ-tubulin)
קיים בכמויות נמוכות משל אלפא ובטא ומשמש כאתר נוקלאציה.
קיים החל בשמרים וכלה בבני אדם.
מיקרוטובולי לרוב נוצרים מ
_______
שבו יש ריכוז גבוה במיוחד של
_______
מיקרוטובולי לרוב נוצרים מ
MTOC (microtubule organizing center)
שבו יש ריכוז גבוה במיוחד של גמא טובולין.
תארי את התהליך בו מעורב גמא טובולין
שני העתקים של גמא טובולין בקשר עם זוג חלבוני עזר יוצרים קומפלקס קטן שנקרא גמא
TuSC.
שבע העתקים של גמא
TuSC
נקשרים ליצירת מבנה בצורת ספירלה במבנה בו הגמא טובולין האחרון נמצא מתחת לראשון וכך גורמים ליצירת 13 תתי יחידות של גמא טובולין החשופות בצורה מעגלית ותורמים ליצירת 13 פרוטופילמנטים.
בסוגי תאים רבים, גמא
TuSC
הספירלי יוצר קשר עם חלבוני עזר נוספים ליצירת קומפלקס גמא
TuRC
(γ-TuSC)
ממנו מתחילה הנוקלאציה ויצירת קצה מינוס.
שני העתקים של גמא טובולין בקשר עם זוג חלבוני עזר יוצרים קומפלקס קטן שנקרא גמא
____.
___
העתקים של גמא
____
נקשרים ליצירת מבנה בצורת ספירלה במבנה בו הגמא טובולין האחרון נמצא מתחת לראשון וכך גורמים ליצירת ___ תתי יחידות של גמא טובולין החשופות בצורה מעגלית ותורמים ליצירת 13 פרוטופילמנטים.
בסוגי תאים רבים, גמא
___
הספירלי יוצר קשר עם חלבוני עזר נוספים ליצירת קומפלקס גמא
_____
(_____)
ממנו מתחילה הנוקלאציה ויצירת קצה
___.
שני העתקים של גמא טובולין בקשר עם זוג חלבוני עזר יוצרים קומפלקס קטן שנקרא גמא
TuSC.
שבע העתקים של גמא
TuSC
נקשרים ליצירת מבנה בצורת ספירלה במבנה בו הגמא טובולין האחרון נמצא מתחת לראשון וכך גורמים ליצירת 13 תתי יחידות של גמא טובולין החשופות בצורה מעגלית ותורמים ליצירת 13 פרוטופילמנטים.
בסוגי תאים רבים, גמא
TuSC
הספירלי יוצר קשר עם חלבוני עזר נוספים ליצירת קומפלקס גמא
TuRC
(γ-TuSC)
ממנו מתחילה הנוקלאציה ויצירת קצה מינוס.
מיקרוטובולי קושרים
____
בניגוד לאקטין שקושר
_____
מיקרוטובולי קושרים
GTP/GDP
בניגוד לאקטין שקושר
ATP/ADP
מה קושר בטא טובולין במהלך קטסטרופה?
א. GTP
ב. GDP
ג. ADP
ד. ATP
ב. GDP
מיקרוטובולי קושרים
GTP/GDP
בניגוד לאקטין שקושר
ATP/ADP
תאים אנימליים רבים הם בעלי
MTOC
יחיד ומוגדר שנקרא
____
תאים אנימליים רבים הם בעלי
MTOC
יחיד ומוגדר שנקרא צנטרוזום
(Centrosome).
מהו
MTOC
ואיך הוא נקרא בתאים אנימליים?
מיקרוטובולי לרוב נוצרים מ
MTOC (microtubule organizing center)
שבו יש ריכוז גבוה במיוחד של גמא טובולין.
תאים אנימליים נקרא צנטרוזום.
היכן הצנטרוזום ממוקם?
ליד הגרעין
המיקרוטובולי עוברים בצנטרוזום נוקליאציה בקצה ה____ כך שקצה ה____ פונה כלפי הציטופלזמה ויכול להיבנות או להתכווץ.
המיקרוטובולי עוברים בצנטרוזום נוקליאציה בקצה המינוס, כך שקצה הפלוס פונה כלפי הציטופלזמה ויכול להיבנות או להתכווץ.
בתוך הצנטרוזום מוטבעות
______
זוג של מבנים מעגליים שמסודרים בצורה ___ זה לזה בקונפיגורציה של האות
___
בתוך הצנטרוזום מוטבעות צנטריולות (Centrioles)
זוג של מבנים מעגליים שמסודרים בצורה מאונכת זה לזה בקונפיגורציה של האות
L.
הצנטריולות וחלבוני עזר נוספים מארגנים את ה-
______
שם מתרחשת הנוקליאציה של מיקרוטובולי. החומר הפריצנטריולרי מורכב ממטריקס כדורי וצפוץ שנוצר בדחיסה ביומולקולרית.
הצנטריולות וחלבוני עזר נוספים מארגנים את ה-
pericentriolar material,
שם מתרחשת הנוקליאציה של מיקרוטובולי. החומר הפריצנטריולרי מורכב ממטריקס כדורי וצפוץ שנוצר בדחיסה ביומולקולרית.
כל צנטריולה בעלת מבנה סימטרי ומורכבת מ-_____ של מיקרוטובולי.
כל צנטריולה בעלת מבנה סימטרי ומורכבת מ-9 טריפלטים של מיקרוטובולי.
כדי ליצור צנטרוזום צריך___ צנטריולות.
שתי
בשביל שהתא יתחלק יהיה צורך ב___ וכך יווצר כישור החלוקה (נראה____ לפני תהליך המיטוזה).
בשביל שהתא יתחלק יהיה צורך בצנטרוזום נוסף וכך יווצר כישור החלוקה (נראה 2 צנטרוזומים לפני תהליך המיטוזה).
בצנטריולה שבצנטרוזום, כל ____ מכיל מיקרוטובול ____ יחד עם ___ מיקרוטובולים ____.
בצנטריולה שבצנטרוזום, כל טריפלט מכיל מיקרוטובול שלם יחד עם שני מיקרוטובולים לא שלמים שהתאחו.
החלבון
_____
בצנטריולה יוצר דימר של
_____ .
תשע דימרים של
_____
יוצרים
_____.
החלבון
SAS-6
בצנטריולה יוצר דימר של
coiled coil.
תשע דימרים של
SAS-6
יוצרים טבעת במרכז הצנטריולה.
לחלבוני העזר של מיקרוטובולי קוראים
MAPs
מהו ההבדל בין מיקרוטובולים בתאים חיים לעומת מיקרוטובולים בתמיסת מבחנה?
הימצאות
MAPs
(חלבונים נוספים שנקשרים ומשפיעים על המיקרוטובולים).
מיקרוטובולים בתאים חיים הם הרבה יותר דינמיים לעומת מיקרוטובולים בתמיסת מבחנה.
למיקרוטובולים בתאים יש קצב פולימריזציה גבוה יותר
(10-15μm/min)
לעומת הקצב במבחנה
(1.5μm/min).
בתאים יש תדירות גבוהה יותר של קטסטרופה ויותר עצירות בהתארכות של המיקרוטובולים.
הודות ל
______
מיקרוטובולים בתאים חיים הם הרבה יותר/פחות דינמיים לעומת מיקרוטובולים בתמיסת מבחנה.
למיקרוטובולים בתאים יש קצב פולימריזציה גבוה/נמוך יותר
(____μm/min)
לעומת הקצב במבחנה
(____μm/min).
בתאים יש תדירות גבוהה/נמוכה יותר של קטסטרופה ויותר/פחות עצירות בהתארכות של המיקרוטובולים.
הודות ל
MAPs
מיקרוטובולים בתאים חיים הם הרבה יותר דינמיים לעומת מיקרוטובולים בתמיסת מבחנה.
למיקרוטובולים בתאים יש קצב פולימריזציה גבוה יותר
(10-15μm/min)
לעומת הקצב במבחנה
(1.5μm/min).
בתאים יש תדירות גבוהה יותר של קטסטרופה ויותר עצירות בהתארכות של המיקרוטובולים.
מהן האינטראקציות בין מיקרוטובולי ל
MAPs?
אינטראקציות אלקטרוסטטיות.
לאלפא ולבטא טובולין יש זנבות
C
טרמינלים קצרים (בערך 20 ח.א) שיוצאים מחוץ לסיב המיקרוטובולי. הזנבות הללו עשירים בגלוטומט ואספרטט טעונים שלילית, מה שמקנה למיקרוטובולי כולו מטען שלילי. בהתאם
MAPs
רבים טעונים חיובית ונקשרים למיקרוטובולי דרך אינטראקציות אלקטרוסטטיות.
לאלפא ולבטא טובולין יש זנבות
C
טרמינלים קצרים (בערך ___ ח.א) שיוצאים מחוץ לסיב המיקרוטובולי. הזנבות הללו עשירים ב____ ו_____ טעונים ___, מה שמקנה למיקרוטובולי כולו מטען ___. בהתאם
MAPs
רבים טעונים ____ ונקשרים למיקרוטובולי דרך אינטראקציות
______.
לאלפא ולבטא טובולין יש זנבות
C
טרמינלים קצרים (בערך 20 ח.א) שיוצאים מחוץ לסיב המיקרוטובולי. הזנבות הללו עשירים בגלוטומט ואספרטט טעונים שלילית, מה שמקנה למיקרוטובולי כולו מטען שלילי. בהתאם
MAPs
רבים טעונים חיובית ונקשרים למיקרוטובולי דרך אינטראקציות אלקטרוסטטיות.
MAPs
מהווים מטרה ל____, כך ש____ שלהם שולט על הפעילות והמיקום של ה
MAPs
בתא.
MAPs
מהווים מטרה לקינאזות, כך שזרחון שלהם שולט על הפעילות והמיקום של ה
MAPs
בתא.
מי הם ה
MAPs
שתפקידם ליצור צרורות ומבוטאים בנוירונים?
מה ההבדל בניהם?
MAP2 -
יוצר צרור מרווח של סיבי מיקרוטובולי.
Tau -
יוצר צרור צפוף של סיבי מיקרוטובולי (לחלבון זה מעורבות במחלת אלצהיימר ובפרקינסון).
MAP2
הוא
סוג של
MAPs
שתפקידם ליצור צרורות ומבוטאים בנוירונים.
MAP2
יוצר צרור מרווח של סיבי מיקרוטובולי.
Tau
הוא
סוג של
MAPs
שתפקידם ליצור צרורות ומבוטאים בנוירונים.
Tau
יוצר צרור צפוף של סיבי מיקרוטובולי (לחלבון זה מעורבות במחלת אלצהיימר ובפרקינסון).
MAP2
ו
Tau
הם סוג של
MAPs
שתפקידם ליצור צרורות ומבוטאים בנוירונים.
ל-
MAP2
יש זרוע
_____.
ל-
Tau
יש זרוע
_____.
ל-
MAP2
יש זרוע ארוכה.
ל-
Tau
יש זרוע קצרה.
** לזרועות מתחברים מיקרוטובולים נוספים.
MAP2
יוצר צרור ____ של סיבי מיקרוטובולי ולכן בעל זרוע
____.
Tau
יוצר צרור _____ של סיבי מיקרוטובולי ולכן בעל זרוע
____.
** לזרועות מתחברים _____ נוספים.
MAP2
יוצר צרור מרווח של סיבי מיקרוטובולי ולכן בעל זרוע ארוכה.
Tau
יוצר צרור צפוף של סיבי מיקרוטובולי ולכן בעל זרוע קצרה.
** לזרועות מתחברים מיקרוטובולים נוספים.
היכן
MAP2
ו
Tau
מבוטאים?
בנוירונים
תני דוגמה ל
MAPs
שיודעים לגייס חלבונים נוספים שמסייעים בארגון שלד התא.
Augmin-
חלבון בעל 8 תת יחידות שנקשר לצד של מיקרוטובולי ויכול לגייס אליו
γ-TuRC,
שיעשה נוקלאציה לסיב חדש על גבי הסיב הישן.
** אוגמין דומה בתפקידו ל
Arp2/3
של סיב האקטין.
** אוגמין מסייע לבניית הכישור במיטוזה.
** בתאי צמח אין צנטרוזומים ולכן הם נסמכים מאוד על נוקליאציה תלויית אוגמין ליצירת נוקליאציה וסיעוף מיקרוטובולי.
מיהו
Augmin
?
חלבון
MAPs
שיודע לגייס חלבונים נוספים שמסייעים בארגון שלד התא.
חלבון בעל 8 תת יחידות שנקשר לצד של מיקרוטובולי ויכול לגייס אליו
γ-TuRC,
שיעשה נוקלאציה לסיב חדש על גבי הסיב הישן.
** אוגמין דומה בתפקידו ל
Arp2/3
של סיב האקטין.
** אוגמין מסייע לבניית הכישור במיטוזה.
** בתאי צמח אין צנטרוזומים ולכן הם נסמכים מאוד על נוקליאציה תלויית אוגמין ליצירת נוקליאציה וסיעוף מיקרוטובולי.
הוא חלבון _____
MAPs
שיודע לגייס חלבונים נוספים שמסייעים בארגון שלד התא.
חלבון בעל __ תת יחידות שנקשר לצד של מיקרוטובולי ויכול לגייס אליו
_____,
שיעשה _____ ל____ על גבי
______.
** דומה בתפקידו ל
_____
של סיב האקטין.
** אוגמין מסייע לבניית ה_____ במיטוזה.
** בתאי צמח אין צנטרוזומים ולכן הם נסמכים מאוד על _____ תלויית ______ ליצירת נוקליאציה ו____ מיקרוטובולי.
הוא חלבון Augmin
MAPs
שיודע לגייס חלבונים נוספים שמסייעים בארגון שלד התא.
חלבון בעל 8 תת יחידות שנקשר לצד של מיקרוטובולי ויכול לגייס אליו
γ-TuRC,
שיעשה נוקלאציה לסיב חדש על גבי הסיב הישן.
** אוגמין דומה בתפקידו ל
Arp2/3
של סיב האקטין.
** אוגמין מסייע לבניית הכישור במיטוזה.
** בתאי צמח אין צנטרוזומים ולכן הם נסמכים מאוד על נוקליאציה תלויית אוגמין ליצירת נוקליאציה וסיעוף מיקרוטובולי.