V11 Zytoskelett - Selbstaggregation und dynnamische Struktur 2

Question 1

Keimbildung als geschwindigkeitsbestimmender Schritt

Answer 1

1) Keimbildung (Verzögerungsphase) - Actin-Untereinheiten werden zu Oligomere (dauert am längsten)
2) Verlängerung (Wachstumsphase) - wachsendes Actinfilament
3) stabiler Zustand (Gleichgewichtsphase) - Actinfilament mit an- und abgehenden Untereinheiten

Question 2

Keimbildung als geschwindigkeitsbestimmender Schritt mit Zugabe der Polymerisationskeime

Answer 2

1) Verlängerung (Wachstumsphase) - wachsendes Actinfilament
2) stablier Zustand (Gleichgewichtsphase) Actinfilament mit an- und abgehenden Untereinheiten

Monomerkonzentration in der Gleichgewichtsphase bleibt unverändert durch Anlagerung der Polymerisationskeime

Question 3

Tretmühlverhalten der Aktinfilament erklären und welche Bedingungen müssen dafür erfüllt sein?

Answer 3

Das Tretmühlverhalten passiert wenn Actin am Plus-Ende Actin-Monomere, die ATP gebunden sind bindet, wobei ATP hydrolysiert zu ADP, ADP-gebundene Actine wollen dann die Filament verlassen, dabei entsteht immer die gleiche Länge der Aktinfilament.

Das Tretmühlverhalten der Aktinfilament passiert in Umgebungen, wo es eine wenige Konzentration an Aktin-Monomere gibt. Ansonsten kann es sich schnell aufbauen auf beide Seiten.

Addition am Plus-Ende ist schnell - Hydrolyse bleibt zurück
Addition am Minus-Ende ist langsam - Hydrolyse kommt nach

Question 4

dynamische Instabilität der Mikrotubuli beschreiben

Answer 4

1) schnelles Wachstum mit GTP-Kappe am Ende
2) zufälliger Verlust der Kappe (Katastrophe) ( in der Nähe des Membrans)
3) rasches Schrumpfen
4) Wiederaufbau der GTP-Kappe (Rettung)
usw.

Question 5

dynamische Instabilität der MIkrotubuli (molekular gesehen)

Answer 5

GTP-Tubulindimer enthält alpha und beta Tubulin, wobei beta ein austauschbares GTP hat.

1) gestrecktes Protofilament, GTP-Hydrolyse ändert die Konformation der Untereinheiten und schwächt die BIndungen im Polymer
2) jetzt gebogenes Protofilament (wird depolymesiert)
3) dann wieder GDP/GTP Austausch

Question 6

Aufbau von Intermediäfilament

Answer 6

1) alpha-helikaler Bereich im Monomer
2) Doppelwendel-Dimer
3) Tetramer aus zwei versetzt angeordneten Doppelwendel-Dimeren
4) zwei Tetramere zusammengelagert
5) acht Tetramere werden zu einem seilartigen Filament gewunden

Question 7

Keratin steht in Hautzellen, was passiert mit mutiertes Keratin-Gen zu der Haut?

Answer 7

Blasenbildung der Haut durch mutiertes Keratin-Gen, es ist nicht stark/ stabil bei mechanischer Belastungen

Question 8

3 Proteine/ Bausteine der Intermediäfilament nennen

Answer 8

1) Typ 1 Keratin (sauer)
2) Lamine A
3) Desmin

Question 9

mechanische Eigenschaft der Filamentarten

Answer 9

Mikrotubuli: Knochen
Intermediärfilament: Muskeln
Mikrotubuli: Bänder

Question 10

Filamentpolymerisation als Ziel natürlicher Gifte und Krebstherapie

Answer 10

Actin-spezifisch:
1) Phalloidin; bindet an und stabilisiert Filament
Mikrotubuli-spezifisch:
2) Taxol; bindet an und stabilisiert Mikrotubuli (Verhinderung der Zellteilung- Krebstherapie)
3) Colchicin; bindet Untereinheiten und verhindert ihre Polymerisation