Hoofdstuk 6 mobiliteit en stabiliteit van en in de cel
Inleiding en indeling
Beweging = gemeenschappelijke eigenschap van alle cellen (cel beweegt of delen van
de cel bewegen)
Stabiliteit = nodig om toestanden de behouden, zoals de typische vorm van sommige
cellen behouden
Om geordende mobiliteit en stabiliteit mogelijk te maken, zijn nodig :
- Vaste punten in de ruimte :
o Buiten de cel = extracellulaire matrix
o Binnen de cel = matrix
- Pad van beweging en een voortbewegingsmechanisme (cytoskelet met
motorproteïnen
- Energie als ATP of andere nucleotide trifosfaten, actieve beweging kost altijd
energie
- Signalen :
o starten de beweging en beëindigen de beweging
o duiden vaste plaatsen aan
bij eukaryoten rust de stabiliteit/mobiliteit op 3 groepen cytoskeleteiwitten :
- microfilamenten of actinefilamenten
o actinebindende eiwitten en motorproteïnen van het
myosinetype
o buisachtige structuur
o grootste structuur
- microtubuli
o MAP’s (=microtubule associated proteins) en de
motorproteïnen kinesis en dyneïnes
o Draadachtige structuur
o Kleinste structuur
- intermediaire filamenten
o hebben geen geassocieerde motorproteïnen en komen
alleen bij meercellige dieren voor
o grootte zit tussen microfilamenten en microtubuli
Opbouw van het cytoskelet
het actine-cytoskelet
microfilamenten : G-actine polymeriseert tot F(ilamenten)-actine :
- actine komt zeer veel voor in alle eukaryote cellen (in spiercellen maakt actine
10% uit van de eiwitfractie)
- het actinemonomeer (G-actine) is een eiwit dat bestaat uit ong 375 AZ lang
, - zeer gecondenseert (verschillende variaties op, soms 1 gen soms 60,… =
isovormen)
- de verschillende isovormen hebben elk een specifieke functie en
expressieplaats, maar ze zijn toch allemaal gelijkend
- de gelijkenis in de verschillende isovormen wijst op een fundamentele en
universele rol van het eiwit in de celfysiologie
- elk monomeer bevat een Mg2+ ion, gecomplexeerd met ATP of ADP
- lijkt globulair, maar bestaat uit 2 helften, waartussen de ATP-plooi ligt
o in deze plooi zijn ATP en Mg2+ gebonden
o zonder gebonden ATP, wordt de G-actine molecule zeer snel afgebroken in
de cel
ionen induceren spontaan de polymerisatie van G-actine in F-actine filamenten.
Er zijn dus geen enzymen vereist voor filamentvorming
Bij een verlaging van ionensterkte, zal het F-actine terug depolymerizeren in G-actine
(dit is een basiseigenschap van actine, waarop een groot deel van de functies van actine
in de cel steunen)
In alle actinefilamenten zitten de G-actine monomeren in
dezelfde zin (richting) gestapeld in een dichte helix.
Zowel het hele filament als elke monomeer heeft een
polariteit :
- Aan het (-)uiteinde is de ATP-plooi van de laatste
monomeer blootgesteld
Deze polariteit kan zichtbaar gemaakt worden onder een
microscoop, door myosine S1 (globulair uiteinde van
myosine) aan de filamenten te laten binden. Het myosine
bindt aan F-actine met een schuine hoek ten opzochte van het filament zodat dit laatste
versierd wordt met pijlpunten : het puntige uiteinde komt overeen met de (-) kant van het
filament.
Het actine cytoskelet bestaat uit bundels en netwerken van filamenten :
actinefilamenten verbonden door actine-bindende eiwitten
In zowel planten- als dierencellen komt F-actine voor in bundels evenwijdige filamenten
en in netwerken.
De ordening van F-actine in beide structuren (evenwijdig en netwerken) hangt af
van de aanwezigheid van actine-verbindende eiwitten,
, dit is een groep van actine-bindene eiwitten die 2 bindingsplaatsen voor actine
hebben :
- Evenwijdig stapelen = fimbrin
- Netwerkvorm = filamin
Het hangt af van de afstand tussen de
bindinsplaatsen, welk van de 2 structuren worden
gecreërd.
In de meeste cellen ligt het F-actine netwerk in het
buitenste laagje van het cytoplasma = in de cortex.
Het F-actine-complex is gehecht aan
plasmalemma via membraanf-microfilament
bindende eiwitten.
Rol van actine :
- Dierencellen :
o Transportfunctie
o Het in stand houden van de celvorm
- Plantencellen :
o Intracellulair transport
Het actine cytoskelet is dynamisch
- Het actineskelet verandert voortuderen van vorm en samenstelling
o Je kan dit vooral zien in “kruipende” cellen zoals amoeben
- Binnen deze dynamiek vinden er activiteiten plaats op het niveau van :
o G-actine
o F-actine
o Actine-bindende eiwitten
Inleiding en indeling
Beweging = gemeenschappelijke eigenschap van alle cellen (cel beweegt of delen van
de cel bewegen)
Stabiliteit = nodig om toestanden de behouden, zoals de typische vorm van sommige
cellen behouden
Om geordende mobiliteit en stabiliteit mogelijk te maken, zijn nodig :
- Vaste punten in de ruimte :
o Buiten de cel = extracellulaire matrix
o Binnen de cel = matrix
- Pad van beweging en een voortbewegingsmechanisme (cytoskelet met
motorproteïnen
- Energie als ATP of andere nucleotide trifosfaten, actieve beweging kost altijd
energie
- Signalen :
o starten de beweging en beëindigen de beweging
o duiden vaste plaatsen aan
bij eukaryoten rust de stabiliteit/mobiliteit op 3 groepen cytoskeleteiwitten :
- microfilamenten of actinefilamenten
o actinebindende eiwitten en motorproteïnen van het
myosinetype
o buisachtige structuur
o grootste structuur
- microtubuli
o MAP’s (=microtubule associated proteins) en de
motorproteïnen kinesis en dyneïnes
o Draadachtige structuur
o Kleinste structuur
- intermediaire filamenten
o hebben geen geassocieerde motorproteïnen en komen
alleen bij meercellige dieren voor
o grootte zit tussen microfilamenten en microtubuli
Opbouw van het cytoskelet
het actine-cytoskelet
microfilamenten : G-actine polymeriseert tot F(ilamenten)-actine :
- actine komt zeer veel voor in alle eukaryote cellen (in spiercellen maakt actine
10% uit van de eiwitfractie)
- het actinemonomeer (G-actine) is een eiwit dat bestaat uit ong 375 AZ lang
, - zeer gecondenseert (verschillende variaties op, soms 1 gen soms 60,… =
isovormen)
- de verschillende isovormen hebben elk een specifieke functie en
expressieplaats, maar ze zijn toch allemaal gelijkend
- de gelijkenis in de verschillende isovormen wijst op een fundamentele en
universele rol van het eiwit in de celfysiologie
- elk monomeer bevat een Mg2+ ion, gecomplexeerd met ATP of ADP
- lijkt globulair, maar bestaat uit 2 helften, waartussen de ATP-plooi ligt
o in deze plooi zijn ATP en Mg2+ gebonden
o zonder gebonden ATP, wordt de G-actine molecule zeer snel afgebroken in
de cel
ionen induceren spontaan de polymerisatie van G-actine in F-actine filamenten.
Er zijn dus geen enzymen vereist voor filamentvorming
Bij een verlaging van ionensterkte, zal het F-actine terug depolymerizeren in G-actine
(dit is een basiseigenschap van actine, waarop een groot deel van de functies van actine
in de cel steunen)
In alle actinefilamenten zitten de G-actine monomeren in
dezelfde zin (richting) gestapeld in een dichte helix.
Zowel het hele filament als elke monomeer heeft een
polariteit :
- Aan het (-)uiteinde is de ATP-plooi van de laatste
monomeer blootgesteld
Deze polariteit kan zichtbaar gemaakt worden onder een
microscoop, door myosine S1 (globulair uiteinde van
myosine) aan de filamenten te laten binden. Het myosine
bindt aan F-actine met een schuine hoek ten opzochte van het filament zodat dit laatste
versierd wordt met pijlpunten : het puntige uiteinde komt overeen met de (-) kant van het
filament.
Het actine cytoskelet bestaat uit bundels en netwerken van filamenten :
actinefilamenten verbonden door actine-bindende eiwitten
In zowel planten- als dierencellen komt F-actine voor in bundels evenwijdige filamenten
en in netwerken.
De ordening van F-actine in beide structuren (evenwijdig en netwerken) hangt af
van de aanwezigheid van actine-verbindende eiwitten,
, dit is een groep van actine-bindene eiwitten die 2 bindingsplaatsen voor actine
hebben :
- Evenwijdig stapelen = fimbrin
- Netwerkvorm = filamin
Het hangt af van de afstand tussen de
bindinsplaatsen, welk van de 2 structuren worden
gecreërd.
In de meeste cellen ligt het F-actine netwerk in het
buitenste laagje van het cytoplasma = in de cortex.
Het F-actine-complex is gehecht aan
plasmalemma via membraanf-microfilament
bindende eiwitten.
Rol van actine :
- Dierencellen :
o Transportfunctie
o Het in stand houden van de celvorm
- Plantencellen :
o Intracellulair transport
Het actine cytoskelet is dynamisch
- Het actineskelet verandert voortuderen van vorm en samenstelling
o Je kan dit vooral zien in “kruipende” cellen zoals amoeben
- Binnen deze dynamiek vinden er activiteiten plaats op het niveau van :
o G-actine
o F-actine
o Actine-bindende eiwitten
