Nhị phân tử a, btubulin là đơn vị cấu trúc cơ bản của MT.Tìm thấy ở tất cả eukaryote Nhị phân tử này không tách rời nhau một khi chúng được hình thành Hai dị phân tử rất ổn định, tất cả các tubulin được depolymer hóa để ở dạng nhị phân tử, dạng đơn phân tử không được phát hiện. Trình tự có tính bảo tồn cao trong tiến hóa Cả hai phân tử alpha và beta tubulin đều bám với GTP hoặc GDP Betatubulin thủy phân GTP thành GDP trong ống nhưng không phải khi ở dạng nhị phân tử trong dung dịch Alphatubulin luôn ở dạng GTP
Chương IV Khung vận động tế bào Các thành phần của cytoskeleton *Có một số trao đổi thơng tin giữa 3 thành phần nhưng chúng chủ yếu là độc lập với nhau MICROTUBULES VI ỐNG VI ỐNG: MICROTUBULES Chức – Hỗ trợ cấu trúc di chuyển tế bào • Di chuyển NST q trình phân bào – Centrioles (Trung tử) • Khung cho protein vận động vận chuyển quan tử đến vị trí chúng – Các protein vận động: Kinesin Dynein • Tính vận động (motility) – Cilia (mao) – Flagella (roi) 20052006 Thành phần cấu trúc của MTs •Nhị phân tử tubulin là đơn vị cấu trúc cơ bản của MT.Tìm thấy ở tất cả eukaryote •Nhị phân tử này khơng tách rời nhau một khi chúng được hình thành •Hai dị phân tử rất ổn định, tất cả các tubulin được depolymer hóa để ở dạng nhị phân tử, dạng đơn phân tử khơng được phát hiện •Trình tự có tính bảo tồn cao trong tiến hóa •Cả hai phân tử alpha và beta tubulin đều bám với GTP hoặc GDP •Betatubulin thủy phân GTP thành GDP trong ống nhưng khơng phải khi ở dạng nhị phân tử trong dung dịch •Alphatubulin ln ở dạng GTP •Có 13 “protofilament” trong một vi ống Sự sắp xếp các sợi tiền thân: “protofilament” Động học của MTs •Sự polymer hóa của dị phân tử tubulin được mơ tả bởi nồng độ tới hạn Cc giống với sự polymer hóa actin thành vi sợi •Cc khác nhau ở hai đầu •Trong tế bào, đầu – thường được bọc mũ, tức sự kéo dài và làm ngắn lại chủ yếu xảy ra ở đầu + •GTP trong beta –tubulin được thủy phân hóa thành GDP khi protein có mặt trong MT ) Alpha tubulin ln ở dạng GTP •Nếu các tiểu đơn vị tubulin được gắn vào đủ nhanh, một beta tubulin/ mũ GTP ln có mặt ở đầu đang tăng trưởng GDP form GTP form Intermediate Filaments Sợi trung gian Intermediate Filaments (IF) + Có mặt hầu hết động vật khơng có thực vật nấm + Đường kính : 10 nm: nhỏ vi ống, lớn vi sợi sợi trung gian + Các tiểu đơn vị sợi xoắn anfa ( a-helical rods) lắp ráp với thành sợi dạng dây thừng (ropelike filaments) + Hỗ trợ mặt giới cho màng sinh chất tế bào liên kết với tế bào khác chất ngoại bào + Rất phong phú : Ifs cấu tạo từ nhiều loại protein khác nhau, có tính đặc hiệu mơ • > 50 genes • nhóm Intermediate Filaments- Các nhóm Topic 62 62 Các thuộc tính của các sợi trung gian và các protein liên kết với IFs • Ifs là dạng cấu trúc, chúng khơng liên quan đến sự vận động hay chun trở vật chất. Khơng có protein vận động nào liên kết với IF đã được phát •Ifs rất bền vững, hầu hết cần dung dịch biến tính để hòa tan. Các protein sau tinh chế có thể tái cấu trúc lại Ifs (ví dụ keratin, thành phần chính của tóc, móng, da) •Protein IF khơng liên kết với các nucleotides •Sự polymer và depolymer hóa protein Ifs được điều khiển bởi sự phosphoryl hóa trong một số trường hợp (ví dụ lamins) Sự lắp ráp các IFs * dạng đồng phân tử= hai polypeptide song song. Hai nhị phân tử hình thành cấu trúc 4 phân tử đối song •Tứ phân tử liên kết hình thành tiền sợi protofilament. 4 protofilament hình thành protofibril •Vì thể tứ phân tử có tính đối xứng, Ifs khơng bị phân cực. Vì thế chúng khơng có cấu trúc các đầu trước, sau rõ ràng (ví dụ đầu, đi hay âm dương Sự lắp ráp IF Topic 62 65 central rod domain Assembly as simple as abcdefg bundles of 8 tetramers Sự kết hợp của Keratin vào IFs Plectin nối Vimentin IMFs Microtubules Ifs trung tâm được cấu tạo bởi lamins hình thành nên dạng mạng ‘web’ thay cho dạng dây ‘rope’ •Lamins polymer hóa thành một mạng lưới nằm dười màng nhân • Sự polymer hóa này được đảo ngược bởi phosphoryl hóa, là q trình hoạt hóa sự phá vỡ vỏ nhân (nuclear envelope) trước phân bào Các bệnh gây đột biến IF Người có khoảng 70 genes mã hóa cho protein IF Trên 50 bệnh người có liên quan đến đột biếntrong IF Epidermolysis bullosa simplex – Hình thành mảng rộp/ bỏng thiếu bó sợi keratin bình thường Alzheimer’s disease – Gây thay đổi cấu trúc neurofilaments não Alcoholic liver cirrhosis – Sự tích lũy sợi keratin hình thành dạng thể vùi (mallory bodies ) gan Tổng quan về các thuộc tính vật lý và chức năng của 3 hệ thống khung tế bào ở tế bào động vật A cell is a living unit greater than the sum of its parts 20052006 Tensegrity Factin ... Tất cả các tế bào eukaryote đều có một MTOC. Ở tế bào động vật được gọi là các thể trung tâm (trung thể) Ở tế bào động vật, thể trung tâm bao gồm 2 trung thể Khơng phải tất các các tế bào nhân thật đều có trung thể. Chức năqng của trung thể là chưa rõ... một vi ống Sự sắp xếp các sợi tiền thân: “protofilament” Động học của MTs •Sự polymer hóa của dị phân tử tubulin được mơ tả bởi nồng độ tới hạn Cc giống với sự polymer hóa actin thành vi sợi. .. chúng chủ yếu là độc lập với nhau MICROTUBULES VI ỐNG VI ỐNG: MICROTUBULES Chức – Hỗ trợ cấu trúc di chuyển tế bào • Di chuyển NST trình phân bào – Centrioles (Trung tử) • Khung cho protein vận động