mikrotübüller Mikrotübüllerin yapısına katılan proteinler mikrofilamentler aktin miyozin ara filamentler

1. HÜCRE İSKELETİ
Moleküler Hücre Biyolojisi
Moleküler Biyoloji Y.L
Nihal Selin ÖRCÜN
501403006

2. İskelet; Yumuşak dokuyu destekleyen ve
bedensel hareketlere aracılık eden
sertleşmiş doku.
Hücre İskeleti; Benzer fonksiyonlara
sahiptir ve üç tane iyi tanımlanmış filament
(iplikcik) yapıdan oluşmuştur.

3. Hücre İskeletini Kuran 3 Temel Filament
Mikrotübüller
Mikrofilamentler
İntermediyer
filamentler

6. MİKROTÜBÜLLER
Ökaryotik hücrelerin sitoplazmasında bulunur.
Eritrositlerde bulunmaz.
Çapları 25nm, uzunlukları 25-200 µm arasında değişen
içleri boş çubuklar şeklindedir.
İçi boş olan tübül duvarı tübülin adı verilen, globüler
proteinden yapılmıştır.
Her tübülin molekülü dimer yapıda olup, bu dimerdeki
polipeptid alt birimleri birbirinden çok az farklı olan α ve
β tübülindir.

8. Mikrotübülün boyu, her iki ucuna tübülin
dimerlerinin eklenmesiyle uzar.
Dimerler paralel sıralı protofilamentleri
oluşturmak için baştan kuyruğa kadar
toplanırlar.
13 doğrusal protofilamentten oluşan
mikrotübüller içi boş bir çekirdek etrafında
bir araya gelirler.

10. Mikrotübüller, artı (+) ve eksi (-) uç denen iki uca
sahip içi boş polar tüpçülerdir. Artı uç hızlı bir
şekilde büyüme özelliğindeyken eksi uçtan alt
birimler yitirilir. Çoğu hücrede mikrotübüllerin eksi
ucu çekirdeğin yanında yer alan sentrozom içinde
sabitleşerek artı uca tübülin moleküllerinin
eklenmesiyle mikrotübülün hızlı büyümesi sağlanır.

12. Mikrotübüller aynı moleküller organizasyona
sahiptir fakat farklı görevleri vardır;
1. Hücre şeklinin oluşturulması
2. Kendi hareketi (self locomation)
3. Organellerin hücre içi taşınması
4. Mitoz süresince kromozomların ayrılması

13. Hücre iskeleti kendi yapısal elementleri tarafından
uygulanan dış güçler arasında denge ile kararlı halde
tutulur.
Hücre iskeleti bir çok organel ve hatta sitoplazmik
enzimleri kendi yerinde tutar.
Hücre iskeleti çok dinamiktir. Hücrenin belirli bir
kısmındaki iskelet elemanları burayı hızla boşaltabilir
ve başka bir hücre kısmında yeniden bir araya gelerek
hücrenin şeklini değiştirebilirler.

14. Organellerin hücre içine taşınması;
Bir mikrotübüle tutunmuş motor molekülleri
onu bir diğer mikrotübüle kaydırır. Kayan
komşu mikrotübüller sil yada kamçıyı hareket
ettirirler. Kas hücrelerinin kasılması sırasında
motor moleküller, mikrotübülleri değil
mikrofilamentleri kaydırır.
Organellere tutunmuş haldeki motor
moleküller organelleri mikrotübüller yada bazı
durumlarda mikrofilamentler boyunca
yürütülebilir.

15. Mitoz süresince kromozomların ayrılması
Sentrozomun yapısı incelendiğinde dairesel bir hat
üzerinde yan yana dizili 3'lü(triplet) mikrotübüller
görülür. 3'lü yapıdaki bu mikrotübül yapılara ''
SENTRİOL ''denir. Bu dairesel hat üzerinde 3'lü
mikrotübüllerden 9 adet bulunur. 9 adet triplet
mikrotübülün oluşturduğu bu yapıya da ''
SENTROZOM '' denir. Sentrozom yada sentrioller
hücre bölünmesinde iğ ipliklerini oluşturur.

17. Mikrotübüllerin yapısına katılan
proteinler
Microtubules associated proteins (MAPs)
*Tau, akson mikrotübüllerinin stabilitesini
arttırır.
*MAP1 ve MAP2
Kolsişin, mikrotübül birleşme ve ayrılma
evrelerini değiştirebilir.
* Vinblastin ve Vincristin

18. Kinesin ve dynein; hücresel mikrotübül boyunca
olan taşınmada görev alırlar.
Sitoplazmik vezikülleri (-)→ (+) uca doğru taşımada
iş görür; kinesin
Sitoplazmik veziküller (+) →(-) uca doğru taşımada
iş görür; dynein
Silyada hareketten sorumlu A tübülünün
(-) uca kayma işlemine katılırlar; aksonemal dynein

20. MİKROFİLAMENTLER
 Mikrofilamentler, Aktin ve miyozinden oluşur.
 Çizgili kasta ve kalp kasında düzenli, düz kasta dağınıktırlar.
 Bir çok hücre de, hücre zarının hemen altında ağ oluşturarak,
endositoz, ekzositoz ve hücre göçü gibi zar aktivitesine bağlı
işlerde önemli rol oynar.
 Sitoplazmik organel, salgı keseciği ve granülleri ile yakın ilişki
içindeki mikrofilamentler, bu hücre yapılarının hareketlerinde
ve sitoplazmanın yeniden düzenlenmesinde rol oynarlar.
 Hücre iskeletinin yapısal çerçevesinin büyük bir bölümü aktin
ağından oluşur.
 Yuvarlak yapılı aktine Globuler (G), polimerleşmiş aktine
Fibroz (F) aktin denir.

21. Aktin
Yapısal ve biyokimyasal çalışmalar, tüm hücrelerdeki
toplam proteinlerin önemli bir kısmını aktinin
oluşturduğunu göstermektedir.
Kas hücreleri dışındaki bazı hücrelerin toplam proteinin
%20’sini oluşturacak kadar fazla miktarda olabilir.
Hücre korteksindeki terminal ağın önemli bir yapısal
elemanıdır.
Hücrelerdeki trans membran proteinleri ile sıkı bağlantı
kurarak hücre içi desteğin oluşturulmasında önemli rol
oynar.

22. Aktin proteini Ca ve Mg iyon konsantrasyonları
arttığında, K ve Na iyon konsantrasyonları normal
düzeyde iken kendiliğinden polimerleşirler.
Bununla birlikte, polimerizasyon olayının
düzenlenmesi ve kontrolü, sitoplazmada serbest
halde bulunan globüler aktin yada kısaca G aktin
molekülünün derişimine ve aktin bağlayıcı
proteinlerinin etkileşimine bağlıdır.
Bir G aktin molekülünün filamentin yapısına
katılması ile bir mol ATP, ADP’ye dönüşür. Her G
aktin molekülünde 1 çift çıkıntı 1 çift girinti vardır.
G aktinin çıkıntıları, diğer G aktinin girintileri ile
anahtar-kilit pozisyonuna girerek uç uca eklenir.
Polimerize olan G aktin molekülleri böylece Fibroz
aktini yani F aktini oluşturur.

24. Miyozin
Mikrofilamentlerle ilişkili olan hücre aktivitelerinin çoğu,
miyozinin aktin filamentleriyle etkileşimine bağlıdır.
Miyozin, hücre iskeletinde bulunan ve aktine yardımcı
olan bir motor proteindir.
Morfolojik yapısı birbiri üzerine kıvrılmış golf sopasına
benzer. Bir baş ve bir kuyruk kısmından oluşur.
Her iki baş bölgesinde birisi ATP’nin diğeri aktinin
bağlanma bölgesini oluşturan iki bölge ve iki hafif zincir
bulunur.

26. ARA FİLAMENTLER
Aktin filamentlerinden daha kalın,
mikrotübüllerden ise daha ince olan daha basit bir
düzenleme ile oluşan bu yapılara ara filamentler
denir.
8-10nm çapında, stabil ve suda erimeyen
proteinlerdir. Farklı hücre tiplerinde farklı boyut,
çap ve yapıdadırlar.
Yalnızca metazoonlarda (omurgalılar, nematodlar,
yumuşakçalar) bulunmaktadır.
Mekanik strese maruz kalan hücrelerde önemlidir.

27. Ara filamentlerin fonksiyonları
Hücrelere ve dokulara dayanıklılık verirler
Nöronal aksonlarda ve epidermal hücrelerde boldur.
Halata benzer yapıdadır.
Esnektir ancak kolay kırılmazlar.
Yapısal olarak birbirine benzeyen ancak kimyasal olarak
birbirinden farklı bir çok ara filament vardır.Bunlar ,
-Keratin
-Desmin
-Vimentin filamentleri
-Laminler
-Glia
-Nörofilamentlerdir