mikrotubuli

mikrotubuli är proteinfilament som har en rörformig struktur och tillsammans med aktin och mellanliggande filament bildar cytoskeletten för eukaryota celler. De stabiliserar cellen och bidrar också till transporten och rörelsen i cellen.

Vad är mikrotubulor?

Mikrotubulor är rörformiga polymerer vars proteinstrukturer har en diameter på cirka 24 nm. Tillsammans med andra filament bildar de cytoskelettet, vilket ger cellerna styrka och form. Dessutom spelar de också en väsentlig roll i cellrörelsen och är också viktiga element i cilia, flagella, centrioler och kärnspindlar. Mikrotubuli är också mycket viktigt för cancerterapi. Vissa aktiva ingredienser som påverkar uppdelningen av tumörceller används redan i form av kemoterapeutiska eller cytostatiska medel.

Anatomi & struktur

Mikrotubulor består av alfa- och beta-tubulindimerer (heterodimerer). Heterodimererna är underenheterna i mikrotubuli, som också är kända som protofilament. Protofilamenten bygger upp den ihåliga kroppen i form av en spiral genom att överlagras, med endast alfa-tubulin-enheter i ena änden och endast beta-tubulin-subenheter i den andra änden. Alpha- och beta-tubulin har förmågan att binda 1 molekyl GTP. GTP är irreversibelt bundet till alpha tubulin.

Heterodimererna är företrädesvis belägna vid plusänden, så en mikrotubulor växer i denna riktning, medan minusänden bildar den stabila sidan. En mikrotubul är mellan en mikrometer och flera hundra mikrometer lång. Mikrotubulerna är anordnade antingen som en singlett, dublett eller triplett. Filamenten kommer normalt från mikrotubulisorganiseringscentret, inklusive exempelvis centriolerna eller baskropparna. Dessutom görs en åtskillnad mellan två olika populationer: dynamisk, kortlivad och stabil, långlivad mikrotubuli. De stabila mikrotubulorna representerar ramen för flagella, cilia och centrioler.

De långlivade mikrotubulorna förekommer också i axonerna i nervcellerna eller i spermacellernas flagella. Där säkerställer de flexibilitet, stabilitet och rörlighet. Dynamiska mikrotubuli kan också hittas där snabb ombyggnad krävs. Dessutom säkerställer de fördelningen av kromosomer i dottercellerna. Mikrotubuli byggs upp eller bryts ned växelvis, varvid uppbyggnaden och nedbrytningen huvudsakligen sker vid plussidan. En mikrotubulär växer tills det inte längre finns tillräckligt med heterodimerer.

Sedan börjar depolymerisationen, varigenom koncentrationen av tubulin ökar igen och en ny tillväxt börjar. Olika ämnen förhindrar depolymerisation eller polymerisation, dessa används för att behandla sjukdomar.

Funktion & uppgifter

Mikrotubulor har multifunktionella uppgifter. De påverkar arrangemanget av kromosomerna och vesikelrörelsen, som fungerar som ett järnvägssystem. Vesikelaktiviteten är förutsättningen för transport av motorproteiner. Transporten sker på grund av proteinerna kinesin och dynein, som är belägna på vesikelytan. Vesiklar täckta med dynein transporteras från plus till minusänden, medan vesiklar täckta med kinesin transporteras i motsatt riktning.

Om enskilda mikrotubuli ackumuleras, bildas komplexa strukturer. Dessa inkluderar centriolerna och baskropparna. Centrioler består av nio mikrotubulär tripletter, som består av två ofullständiga och en fullständig mikrotubuli. Baskroppar har samma struktur som centrioler. De är belägna under cellytan och har till uppgift att förankra flagella och cilia. Kinocilia består av ett centralt par mikrotubuli och nio mikrotubuldubletter. Kinocilia förekommer främst på epitelceller och transporterar små partiklar på cellens yta. Cilia består av ett plasmamembran och finns på ytan av eukaryota celler.

Deras centrum består av stabila mikrotubulor som är anordnade i form av ett bunt. Cilia är ansvariga för rörelse av vätska över cellytan. Till exempel använder vissa protokollor dem för att samla matpartiklar. Många flimmerhår finns på epitelcellerna, där de transporterar slemlager med döda celler eller dammpartiklar upp till halsen så att de kan utsöndras senare.

Dessutom skapar cilia en ström på äggledarens vägg så att äggcellerna kan transporteras genom äggledaren. Flagella (flagella) har samma struktur som biografi, men de är mycket längre och används för cellflyttning. Detta inkluderar till exempel rörelse av spermier och transport av protozoer.

Du hittar din medicin här

sjukdomar

Vid primär ciliär dysplasi är kinocilia defekt och antalet dyneinmolekyler reduceras. Primär ciliär dysplasi är en mycket sällsynt ärftlig sjukdom där transportmekanismen som bär inhalerade bakterier och partiklar inte fungerar korrekt. Som ett resultat saknas rörelsen hos kinocilia eller är den mycket okoordinerad.

Av detta skäl kan smutspartiklarna inte transporteras korrekt med bronkialslem eller utsöndring av paranasala bihålor, vilket leder till bronkiektas (irreversibel bronkial expansion), kronisk bronkit eller kronisk bihåleinflammation. Om flaggan av spermierna hos män störs uppträder infertilitet. I samband med Alzheimers sjukdom finns förändrade mikrotubuli i patientens hjärna. I denna sjukdom påverkar enzymet MARK2 proteinet tau. I normala celler är tau bunden till mikrotubuli, vilket stabiliserar dem. Men när MARK2 verkar på tau, uppstår instabilitet i cytoskeletten och störningar i celltransportsystemet, vilket är ett av kännetecknen för Alzheimers sjukdom.