Moleculaire celbiologie - H.17 – 27/10/2017
Het cytoskelet bestaat uit:
Intermediaire filamenten: 10nm, flexibel
Microtubili: 25 nm, rigide
Actine filamenten: 7 nm, flexibel
Intermediaire filamenten
Intermediaire filamenten zijn erg
sterk en lijken op touwen. Ze
zijn opgebouwd uit α-helices diehelices die
coiled-coil domeinen vormen.
De vorming van die coiled-helices diecoil
structuren gebeurt spontaan
doordat de hydrofobe en geladen
groepen zo liggen dat ze elkaar
aantrekken.
2 coiled-helices diecoil dimeren vormen
samen een tetrameer. 8
tetrameren gaan aan elkaar zitten
en zo ontstaat een intermediair
filament.
Je hebt verschillende soorten
intermediaire filamenten in
verschillende cellen. Allemaal zorgen ze
voor de mechanische eigenschappen van
een cel. Intermediaire filamenten
versterken de cellen zodat ze beter tegen
mechanisch stress kunnen.
In epitheelcellen (bedekkende cellen) vormen intermediaire filamenten (keratine) sterke
netwerken die verbonden zijn aan cel-helices diecel-helices dieverbindingen: desmosomen. Het lijkt soms of
de intermediaire filamenten van de ene cel overgaan in de andere cel, maar dit is niet het
geval. Als de keratine gemuteerd is, dan kunnen er op de huid blaren ontstaan omdat de
cel niet meer bij elkaar gehouden wordt.
Onder de nuclear envelope (kernmembraan) zit ook een netwerk aan intermediaire
filamenten: nuclear lamina (lamins). Deze lamins zijn opgebouwd uit lamines en zitten
tussen het kernmembraan en de chromatine. Hierdoor blijft de kern stevig en worden de
chromatine goed op hun plek gehouden. Hierdoor kan de genexpressie goed geregeld
worden. Als je deze lamins gemuteerd zijn, dan kan je een ziekte krijgen die leidt tot
snelle veroudering: progeria.
Cytoskelet crosslinkers (bv. plectrine): verbinden verschillende type filamenten met elkaar en
zorgen dat het celskelet (en de cel dus ook) extra stevig wordt.
, Microtubili
Microtubili zijn een ‘weg’ voor de transport en positionering van organellen. Bij de celdeling
is de microtubili van belang voor het maken van het spoelfiguur.
Microtubili is opgebouwd uit 13 protofilamenten met
daar tussen in een holte (lumen). Deze protofilamenten
zijn opgebouwd uit tubuline heterodimeren. Die tubuline
heterodimeren zijn opgebouwd uit een α-tubuline en een
β-tubuline. Beide bevatten ze een GTPase (een GTP
groep). Bij een α-helices dietubuline is deze altijd aanwezig en bij
een β-helices dietubuline soms.
β-helices dieuiteinde: + uiteinde (snelstgroeiend, geen lading!!)
α-helices dieuiteinde: -helices die uiteinde (langzaamst groeiend, geen
lading!!)
Microtubili zijn 1000x zo lang als dun zijn. De polymerisatie van microtubili gebeurt
spontaan. De tubuline dimeren gaan aan elkaar zitten met hydrofobe interacties, hier is dus
geen energie voor nodig.
Microtubili is dynamisch heel onstabiel.
Het groeit en krimpt heel veel. De
dynamische instabiliteit wordt gedreven
door GTP hydrolyse. Als de microtubili
groeit, dan bindt de tubuline dimeer met
een GTP gebonden aan de β-helices dietubuline.
Ondertussen vindt later in de streng GTP
hydrolyse plaats waardoor de β-helices die
tubulines een GDP groep bevatten. De
microtubili groeit met een GTP-cap.
Als de microtubili bij het plasmamembraan komt, dan kan deze niet verder groeien. Hierdoor
verdwijnt de GTP-helices diecap. Hierdoor komt een GDP gebonden tubuline aan het uiteinde te zitten.
De GDP-helices dietubulines willen uit elkaar en hierdoor krimpt de microtubili. Bepaalde enzymen
kunnen dan weer aan de uiteindes van de protofilamenten binden zodat de microtubulines niet
meer krimpen.
De microtubuli groeien vanuit één punt:
het centrosoom. Het centrosoom bestaat
uit een matrix met daarin twee centriolen
(stabiele microtubuli). Aan deze
centrosomen kunnen γ-tubulines binden.
Aan deze γ-helices dietubulines kunnen dan tubuline
dimeren gaan binden en kan de
polymerisatie van de protofilamenten
plaatsvinden.
Het cytoskelet bestaat uit:
Intermediaire filamenten: 10nm, flexibel
Microtubili: 25 nm, rigide
Actine filamenten: 7 nm, flexibel
Intermediaire filamenten
Intermediaire filamenten zijn erg
sterk en lijken op touwen. Ze
zijn opgebouwd uit α-helices diehelices die
coiled-coil domeinen vormen.
De vorming van die coiled-helices diecoil
structuren gebeurt spontaan
doordat de hydrofobe en geladen
groepen zo liggen dat ze elkaar
aantrekken.
2 coiled-helices diecoil dimeren vormen
samen een tetrameer. 8
tetrameren gaan aan elkaar zitten
en zo ontstaat een intermediair
filament.
Je hebt verschillende soorten
intermediaire filamenten in
verschillende cellen. Allemaal zorgen ze
voor de mechanische eigenschappen van
een cel. Intermediaire filamenten
versterken de cellen zodat ze beter tegen
mechanisch stress kunnen.
In epitheelcellen (bedekkende cellen) vormen intermediaire filamenten (keratine) sterke
netwerken die verbonden zijn aan cel-helices diecel-helices dieverbindingen: desmosomen. Het lijkt soms of
de intermediaire filamenten van de ene cel overgaan in de andere cel, maar dit is niet het
geval. Als de keratine gemuteerd is, dan kunnen er op de huid blaren ontstaan omdat de
cel niet meer bij elkaar gehouden wordt.
Onder de nuclear envelope (kernmembraan) zit ook een netwerk aan intermediaire
filamenten: nuclear lamina (lamins). Deze lamins zijn opgebouwd uit lamines en zitten
tussen het kernmembraan en de chromatine. Hierdoor blijft de kern stevig en worden de
chromatine goed op hun plek gehouden. Hierdoor kan de genexpressie goed geregeld
worden. Als je deze lamins gemuteerd zijn, dan kan je een ziekte krijgen die leidt tot
snelle veroudering: progeria.
Cytoskelet crosslinkers (bv. plectrine): verbinden verschillende type filamenten met elkaar en
zorgen dat het celskelet (en de cel dus ook) extra stevig wordt.
, Microtubili
Microtubili zijn een ‘weg’ voor de transport en positionering van organellen. Bij de celdeling
is de microtubili van belang voor het maken van het spoelfiguur.
Microtubili is opgebouwd uit 13 protofilamenten met
daar tussen in een holte (lumen). Deze protofilamenten
zijn opgebouwd uit tubuline heterodimeren. Die tubuline
heterodimeren zijn opgebouwd uit een α-tubuline en een
β-tubuline. Beide bevatten ze een GTPase (een GTP
groep). Bij een α-helices dietubuline is deze altijd aanwezig en bij
een β-helices dietubuline soms.
β-helices dieuiteinde: + uiteinde (snelstgroeiend, geen lading!!)
α-helices dieuiteinde: -helices die uiteinde (langzaamst groeiend, geen
lading!!)
Microtubili zijn 1000x zo lang als dun zijn. De polymerisatie van microtubili gebeurt
spontaan. De tubuline dimeren gaan aan elkaar zitten met hydrofobe interacties, hier is dus
geen energie voor nodig.
Microtubili is dynamisch heel onstabiel.
Het groeit en krimpt heel veel. De
dynamische instabiliteit wordt gedreven
door GTP hydrolyse. Als de microtubili
groeit, dan bindt de tubuline dimeer met
een GTP gebonden aan de β-helices dietubuline.
Ondertussen vindt later in de streng GTP
hydrolyse plaats waardoor de β-helices die
tubulines een GDP groep bevatten. De
microtubili groeit met een GTP-cap.
Als de microtubili bij het plasmamembraan komt, dan kan deze niet verder groeien. Hierdoor
verdwijnt de GTP-helices diecap. Hierdoor komt een GDP gebonden tubuline aan het uiteinde te zitten.
De GDP-helices dietubulines willen uit elkaar en hierdoor krimpt de microtubili. Bepaalde enzymen
kunnen dan weer aan de uiteindes van de protofilamenten binden zodat de microtubulines niet
meer krimpen.
De microtubuli groeien vanuit één punt:
het centrosoom. Het centrosoom bestaat
uit een matrix met daarin twee centriolen
(stabiele microtubuli). Aan deze
centrosomen kunnen γ-tubulines binden.
Aan deze γ-helices dietubulines kunnen dan tubuline
dimeren gaan binden en kan de
polymerisatie van de protofilamenten
plaatsvinden.
