SAU 7 Flashcards
Beskriv strukturelle funktioner for aktin, mikrotubuli, samt intermediær filamenter
Aktinfilamenter:
- Strukturelle specialiseringer i cellens cortex – pseudopodier inkl. lamellopodier og filopodier, mikrovilli, stereocilier.
- Cellemigration (cell crawling) – ved nydannelse af fokale adhæsioner med kontakt til aktinfilamenter i lamellopidier/filopodier.
- Celle-celle og celle-ECM kontakter – forankring af epithelceller til hinanden via Adherens junctions (adhæsionsbælter), og forankring af celler til ECM via fokale adhæsioner.
- Kontraktion – af kontraktile celler inkl. muskelceller.
- Cytokinese – afsnøring af datterceller via den kontraktile ring.
- Vesikeltransport – transport af vesikler (oa.) på aktinfilamenter, typisk i cellens cortex.
Mikrotubuli:
- Organelorganisering – rER ’spændes ud’ i cellen (kinesin), mens Golgi holdes på plads ind mod centrum (dynein).
- Vesikeltransport – vesikler og organeller kan transporteres aktivt via motorproteiner (kinesin, mod plusenden; dynein, mod minusenden).
- Centrosom – opbygning af centriolerne, og nucleating sites (ϒ-tubulin).
- Cilier og flageller – dyneinmedieret bevægelse.
- Celledeling – indgår i tentrådsapparatet (kinetochore, interpolære og astrale mikrotubuli)
Intermediære filamenter:
- Bibringer celler generel mekanisk styrke.
- Celle-celle og celle-ECM kontakter – forankring af epithelceller til hinanden og til basalmembranen ved hhv. desmosomer og hemidesmosomer.
- Opretholdelse af kernemembranstruktur – indgår i den nucleære lamina.
Beskriv dynamik af aktinfilamenter og mikrotubuli (vækst og nedbrydning).
Aktinfilamenter polymeriseres fortrinsvist fra plusenden ved påsætning af globulære aktin monomerer, hvortil der er knyttet ATP. Kort efter indsætning i filamentet hydrolyseres ATP til ADP, hvilket destabiliserer filamentet. Ved minusenden hydrolyseres ATP hurtigere end aktin monomerer kan påsættes, og der vil typisk foregå en netto depolymerisering herfra. Ved filament polymerisering påsættes aktin monomerer hurtigere end hydrolysering finder sted, og filamentet vil vokse i plusenden. Treadmilling processen betyder, at individuelle aktinmolekyler løbende udskiftes i filamentet, og selv ved steady-state tilstand (hvor filamentet beholder sin længde) vil individuelle aktin subunits bevæges fra plus- mod minusenden.
Ved polymerisering vokser mikrotubuli fra plusenden. Her påsættes filamentet tubulin-dimerer med GTP bundet til sig. Kort efter tubilin er inkorporeret i filamentet hydrolyseres GTP til GDP. Så længe GTP-bundet tubulin påsættes hurtigere end hydrolyseringen finder sted er filamentet stabiliseret i plusenden (GTP cap), og polymerisering kan fortsætte. Såfremt de yderste tubulin subunits i filamentet når at blive hydrolyseret destabiliseres filamentet og hurtig depolymerisering vil finde sted.
Redegør for polariseret transport af vesikler på aktin og mikrotubuli.
Hurtig transport af vesikler foregår via motorproteiner langs polariserede cytoskeletfilamenter, enten mikrotubuli eller aktin. Under energiforbrug kan vesikler transporteres mod plusenden af mikrotubuli vha. kinesiner. Tilsvarende vil motorproteiner kaldet dyneiner transportere vesikler mod minusenden af denne filamenttype. Processen kræver ATP, og ATP-forbruget leder til konformationsændringer i motorproteinet, der gør, at det kan bevæges langs filamentet.
Transport via aktinfilamenter foregår typisk i cellens cortex, mod plusenden via myosin (typisk myosin-I eller -V).
Beskriv cellemigration.
Cellemigration (cell crawling) er en proces, hvorunder migratoriske celler (fx en fibroblast) kan bevæge sig ad et underlag, hvorunder der ses en polarisering af cellen i en forende (leading edge) og en bagende (trailing edge). Det sker i 3 trin. 1) protrusion - aktin polymeriseres under celleoverfladen og danner på den måde udløbere. 2) attachment - udløberne adhærerer til den underliggende flade, via dannelsen af fokale adhæsioner. 3) traction - den bagvedliggende del af cellelegemet ”trækker” sig op mod udløberen via myosin II.
Beskriv cytoskelettets betydning for kernemembranens integritet.
Den nucleære lamina forekommer op ad indersiden af kernemembranen og er strukturelt opbygget af en type intermediær filamenter benævnt laminer. Den nucleære lamina spiller en rolle for placering af kromosomalt materiale i kernens periferi, og for opretholdelse af kernemembranens integritet. Hvis strukturen af den nucleære laminina nedbrydes (fx ved phosphorylering af laminer ved celledeling) vil kernemembranens struktur ligeledes brydes op. Kernen er ligeledes forankret i cytoskelettet fra cytosolsiden, som danner kontakt til den nucleære lamina gennem det perinucleære rum via SUN og KASH proteinkomplekser.
Redegør for betydningen af visse cytoskelet-associerede proteiner (inklusive plectin, SUN, KASH, myosin, kinesin, dynein samt capping- og bundling-proteiner).
Cytoskelet-associerede proteiner kan spille en rolle for hvorledes cytoskelettet ansamles, for dets intracellulære organisering og dets stabilitet. De nævnte eksempler er blot nogle af de mange proteiner som associerer med og spiller en rolle for cytoskelettets funktioner.
Plectin, indgår i at krydsbinde intermediære filamenter i bundter. Desuden er plectin involveret i at knytte intermediære filamenter til andre strukturer i cellen, herunder mikrobutuli, aktinfilamenter, desmosomer og hemidesmosomer samt kernens yderside.
SUN/KASH komplekser indgår i at forankre kernens kromatin og cytoskelettet ved indersiden af kernemembranen, og rækker desuden gennem det perinucleære rum, hvor dele af cytoskelettet kan forankres ved kernens yderside.
Myosin indgår i interaktioner med aktinfilamenter, og kan mediere forskellige kontraktile funktioner, fx cellemigration, muskelkontraktion og cytokinese (myosin II) eller indgå i vesikeltransport og forankring i plasmamembranen (myosin I).
Dynein og kinesin er som myosin motorproteiner. Dynein og kinesin associerer med miktotubuli og er således involveret i vesikeltransport, tentrådsapparatets funktion og ciliebevægelse (ciliært dynein).
Forskellige typer capping proteiner kan associere med plusenden af miktotubuli eller aktinfilamenter hvorved de stabiliseres. Bundling proteiner associerer aktinfilamenter i paralleltforløbende bundter, som fx i mikrovilli og filopodier. Som nævnt ovenfor kan plectin sammenbinde intermediære filamenter i bundter.
Beskriv intermediære filamenters vævsspecifikke forekomst.
Der findes 4 overordnede vævsspecifikke klasser af intermediære filamenter:
Keratin – Findes i epithelvæv.
Vimentin-relaterede filamenter – Findes i bindevævsceller, muskelfibre og gliaceller (og omfatter foruden vimentin (fibroblaster, endothelceller og nogle glatte muskelceller) også desmin (muskelceller) og GFAP (gliaceller)).
Neurofilmenter – Findes i nerveceller.
Nucleære laminer – Findes i den nuclære lamina i alle cellerkerner.
Beskriv opbygning og lokalisation i cellen af aktinfilamenter, mikrotubuli, samt intermediær filamenter.
