SP-HC 2: Alberts h16 (Cytoskeleton) Flashcards
Noem enkele toepassingen van actinefilamenten
Microvilli, contractile ring (cytokinese)
Enkele functies van microtubules
Structuur voor motoreiwitten: transport eiwitten en organellen, centrosoom: interphase microtubule array: mitotic spindle
Enkele functies intermediate filaments
Stevigheid in het cytoplasma, nuclear lamina
Wat wordt bedoeld met dynamisch evenwicht van het cytoskelet?
Snelle reactie op signalen en snelle diffusie door de regulatie van de polymeren > hergebruik van de monomeren
Adherens junctions
Plek tussen epitheliale cellen waar cilinderbanden van actinefilamenten de verbindende eiwitten (oa cadherins) vasthouden > daarmee worden de cellen verbonden
Desmosomen
Aan de desmosomen tussen de epitheliale cellen zitten de intermediaire filamenten verbonden (laterale zijde)
Hemidesmosomen
Aan basolaterale zijde: daar zitten intermediatefilamenten vast (gekoppeld) aan de basal lamina (basement membrane)
Hoe zijn intermediate filaments opgebouwd?
Als coiled-coil dimeren die zelfde N- en C-termini hebben.
>Vorming staggared tetrameer uit twee coiled-coil-dimers antiparallel. > puntsymmetrie: geen voor- en achterkant.
> Kabel uit 8 tetrameren
Kenmerken intermediate filaments qua stevigheid
De intermediate filaments geven stevigheid en mechanische stabiliteit aan de cel en zijn flexibel, maar lastig uitrekbaar. (zoals een touw)
Soorten intermediate filaments
-Nuclear: lamines > nuclear lamina
-Vimentin-like: Vimentin (mesenchymal), desmin (muscle), Glial fibrillary acidic protein, peripherin (some neurons)
-Epithelial: Type I (acidic) or Type II (neutral or basic) keratins
-Axonaal: neurofilament proteins
Waarom is er hoge concentratie Ca2+ in de perinuclear space?
De lumen van de kern envelop is continue met het ER.
Hoe is de nuclear lamina verbonden mt het cytoplasmatische cytoskelet?
Transmembraaneiwitten verbinden nuclear lamina (SUN-domain) met cytoplasmatisch cytoskelet (KASH domain)
Wat gebeurt er met de nuclear lamina bij kerndeling?
Fosforylatie van de lamines en NPC-eiwitten
> Nuclear lamina, en dus nucleus, valt uit elkaar
> chromosomen komen in cytoplasma
> In de telofase van de M-fase vormt de kernenvelop opnieuw met nuclear lamina.
Epidermolysis bullosa simplex
Skin blisters in response to slight mechanical stress > genetic defect keratin
Amyotrophic lateral sclerosis (ALS)
Neurodegeneratieve ziekte door abnormale assembly (genetisch defect) van neurofilamenten in de axonen
> spieratrofie en dodelijk
Waaruit bestaan de microtubule protofilamenten? En wat is de polariteit?
Uit dimeren van α-tubulin en β-tubulin.
> Groei aan de plus-end door additie van de dimeren
> β-tubulin heeft GTP gebonden aan plus-end, maar intrinsieke GTPase activiteit: na verloop van tijd GTP naar GDP.
> 13 protofilamenten vormen een microtubule in een wentelpatroon
Waar is de minus-end van een microtubule vaak aan verbonden?
Een microtubule organizing centre (MTOC) zoals het centrosoom in dierlijke cellen
Dynamische instabiliteit van microtubules
Er moet een GTP-cap aan het plus-end zitten, en als er te weinig tubulinedimeren zijn voor polymerisatie, dan verliest de microtubule de GTP-cap en dan catastrophe
> Snelle krimp van microtubules door de hoek van de GDP conformatie > buiging en te grote spanning en snel uit elkaar vallen. Verliezen contact met andere protofilamenten en instabiel.
> Rescue van de GTP-cap als er weer tubulinedimeren binden
Hoe wordt de minus-end van microtubules gestabiliseerd?
Door een γ-tubulin ring (nucleation site) > bij dierlijke cellen zijn de γ-tubulin rings gelokaliseerd op het centrosoom (werking als MTOC).
Wat vormt de γ-tubulin ring met andere eiwitten als nucleation site?
Een TuSC-complex > minus-end met γ-tubulin ring, en vanaf de γ-tubulin binden er weer α/β -tubulin dimeren.
Wat is er te vinden in een centrosoom?
Een paar centriolen
De functie van dynamic instability
Exploreren van de cel door random groei en krimp: als een microtubule een stabiliserende structuur tegen komt dan zijn er capping eiwitten die de GTP-cap van de microtubules stabiliseert: stabiele microtubule.
(bv naar Golgi voor vesicle transport)
Wat is de structuur van het actieve chromophore in GFP?
Een cyclische tripeptide
Structuur van GFP
β-barrel met chromophore aan binnenkant
GFP is de FRET acceptor van …
Aequorin (Ca2+ geactiveerd)
Waar kan de GFP worden geplakt in het fusie-eiwit als de N- én C-terminus belangrijk zijn voor de functie?
In een onbelangrijk loopje
Hoe kun je microtubules visualiseren met GFP?
GFP fusion protein van MAP (microtubule associated protein) > die binden aan zijkanten van microtubules.
EB3 functie
Een eiwit wat aan de GTP-cap bindt van de plus-end van groeiende microtubules
GTP-bindende eiwitten: wat doet FtsZ?
Bacterieel: hydrolyseert GTP: conformatieverandering: een ring ontstaat aan de binnenzijde van het PM en die lijkt nauwer te worden > celdeling
Dynamine
Het zoogdieren homoloog aan FtsZ: betrokken bij mitochondriale deling (endosymbiose theorie?)
> hydrolyseert GTP > conformatieverandering
MreB en Mbl
Actine homologen die de vorm van bacteriën behouden > vormen een spiraal naast het PM voor vormbehoud
> Hydrolyseren ATP
Waarom zijn motoreiwitten nodig voor de intracellulaire transport?
Omdat passieve diffusie te langzaam is voor vesicle en organellen transport
Kinesines: welke kant bewegen ze op?
Naar plus-end van de microtubules
Structuur kinesines
Coiled-coils met twee motor ATPase domeinen.
Noem verschillende kinesines
Kinesin-1
Kinesin-5
Kinesin-13
Kinesin-14
Beweging kinesines
Lagging head hydrolyseert ATP tot ADP + Pi en beweegt een stap naar voren en de nieuwe lagging head bindt Pi en krijgt ATP gebonden.
Dyneines bewegen naar het ….
Minus-end
Hoe zijn dyneines verbonden met een vesicle?
Via Dynactin (met oa een Arp1 filament: actine minifilament) en een adaptor protein.
De ATP binding heads binden op een stereospecifieke manier: wat houdt dit in (dyneines)?
Alleen aanhechting op bepaalde oriëntaties van de microtubule.
Brownian motion
Schokkerige beweging
Pigment en motoreiwitten bij zeedieren met schutkleur
Pigment op de motoreiwitten gereguleerd door cAMP.
> Hogere cAMP: pigment naar plus-ends > donker (via kinesines)
> Lage cAMP: pigment naar minus ends: licht (via dyneines)
Kinesines kunnen in axonen vesicles met neurotransmitters naar een axon terminal brengen. Maar hoe komen de kinesines weer terug bij het cellichaam? (minus-end)
Sommige dyneines kunnen kinesines meenemen naar het minus-end > piggyback mechanism
Evenwichten van groei microtubules
Evenwicht voor polymerisatie bij plus-end
Evenwicht voor depolymerisatie bij minus-end