Μικροσωληνίσκος
 |
Αυτό το λήμμα ή η ενότητα δεν αναφέρει τις πηγές του ή δεν περιέχει επαρκείς παραπομπές. Μπορείτε να βοηθήσετε την Βικιπαίδεια προσθέτοντας κατάλληλες πηγές και παραπομπές που να υποστηρίζουν το λήμμα. Η σήμανση τοποθετήθηκε στις 28/12/2011. |
Οι μικροσωληνίσκοι είναι οι μεγαλύτερες δομές του κυτταρικού σκελετού. Εντοπίστηκαν το 1963 από τους Πόρτερ και Λεντμπέτερ (Keith R.Porter & Myron C.Ledbetter). Είναι σωληνοειδείς δομές με διάμετρο 250 Å, οι οποίες συγκρατούνται από υπομονάδες τουμπουλίνης. Οι μικροσωληνίσκοι είναι πολωμένοι, με αποτέλεσμα το ένα άκρο (+) να πολυμερίζεται και να απολυμερίζεται ταχύτερα, παρουσιάζοντας δυναμική αστάθεια.
[Επεξεργασία] Δομή
Ο μικροσωληνίσκος αποτελείται από 13 παράλληλα πρωτοϊνίδια με εναλλασσόμενα μόρια α και β τουμπουλίνης που απέχουν 80 Å μεταξύ τους τα οποία συνδέονται με μη ομοιοπολικούς δεσμούς. Δημιουργείται από το κεντροσωμάτιο (MTOC) και συγκεκριμένα απο τον περικεντριδιακό χώρο με τη βοήθεια της γ-τουμπουλίνης. Έχουν βρεθεί επίσης η δ και η ε-τουμπουλίνη, όμως δεν έχουν εντοπιστεί ακόμη στο κύτταρο. Ο σωληνίσκος είναι επίσης πολωμένος δηλαδή διαθέτει ένα (+) και ένα (-) άκρο. Το (+) άκρο πολυμερίζεται και αποπολυμερίζεται ταχύτερα απ' ότι το (-) άκρο.
[Επεξεργασία] Δυναμική αστάθεια
Μόλις ο μικροσωληνίσκος εμπυρηνωθεί, το συν άκρο αρχίζει να πολυμέριζεται ταχύτατα με προσθήκη υπομονάδων. Μετά, ξαφνικά, ο μικροσωληνίσκος υφίσταται μια αλλαγή που προκαλέι τη γρήγορη συρρίκνωσή του και την απώλεια πολλών υπομονάδων από το συν άκρο. Στη συνέχεια, το ίδιο ξαφνικά μπορεί να αρχίσει ξανά ο πολυμερισμός. Αυτή η αξιοσημείωτη συμπεριφορά, γνωστή ως δυναμική αστάθεια, είναι απότελεσμα της εγγενούς ικανότητας της τουμπουλίνης να υδρολύει GTP. Κάθε διμερές τουμπουλίνης είναι συνδεδεμένο με GTP και συνδέεται ισχυρά με τα άλλα μόρια τουμπουλίνης, ενώ όσα έχουν υδρολύσει το GTP σε GDP έχουν διαφορετική διαμόρφωση και συνδέονται λιγότερο σταθερά. Αν ο πολυμερισμός γίνει γρήγορα τότε τα διμερή με GTP που προστίθεται σχηματίζουν ένα κάλυμμα στο άκρο του μικροσωληνίσκου, γνωστή ως κάλυμμα GTP. Αν όμως τα διμερή σε αυτό το άκρο υδρολύσουν το GTP σε GDP προτού προσθεσούν καινούργια διμερή θα αρχίσει η αποσυρμολόγηση των διμερών και η συρρίκνωση του μικροσωληνίσκου.
Αυτή η ιδιότητα είναι σημαντική για τη λειτουργία τους και αποτελεί στόχο για πολλά φάρμακα, εξαιτίας της σημασίας που έχουν οι μικροσωληνίσκοι για το σχηματισμό της μιτωτικής ατράκτου, το δίκτυο μικροσωληνίσκων που καθοδηγεί τα χρωμοσώματα κατά τη διάρκεια της μίτωσης. Για παράδειγμα η κολχικίνη προσδένεται ισχυρά στην ελεύθερη τουμπουλίνη και εμποδίζει τον πολυμερισμό των μικροσωληνίσκων με αποτέλεσμα η μιτωτική άτρακτος να καταστραφεί και η μείωση να σταματήσει. Ένα άλλο φάρμακο, η ταξόλη, η οποία απομονώνεται από το δέντρο τάξος, έχει αντίθετη δράση, εμποδίζοντας των αποπολυμερισμό των μικροσωληνίσκων, με αποτέλεσμα πάλι η μίτωση να σταματήσει στο διαιρούμενο κύτταρο. Αυτά τα αντιμιτωτικά φάρμακα χρησιμοποιούνται για την καταπολέμησει του καρκίνου.
[Επεξεργασία] Λειτουργία
Με τη βοήθεια των μικροσωληνίσκων πραγματοποιούνται διάφορες κυτταρικές κινήσεις όπως πχ. η κίνηση διάφορων οργανιδίων ή μεταφορά κυστιδίων. Αυτές οι μεταφορές γίνονται με ειδικές πρωτεΐνες που ονομάζονται MAP's (Microtubule Associated Proteins). Οι πιο σημαντικές, με τους σωληνίσκους σχετιζόμενες πρωτεϊνες, είναι η δυνεΐνη και η κινησίνη. Οι πρωτεΐνες αρχικά προσδένονται, με τις δύο βαριές αλυσίδες που διαθέτουν, απάνω στον μικροσωληνίσκο και στη συνέχεια "περπατούν" αλματοδώς προς την αντίστοιχη κατεύθηνση. Στο άλλο άκρο της δυνεΐνης ή της κινησίνης, προσδένεται το κυστίδιο ή το οργανίδιο και έτσι μεταφέρεται κατά μήκος των ΜΣ σε επιθυμητά μέρη. Επίσης έχουν την ικανότητα να απο-/πολυμερίζονται, με προσθήκες/αφαιρέσεις υπομονάδων, α και β τουμπουλίνης. Κάποιες άλλες πρωτεϊνες καλύπτουν τα (+) ή (-) άκρα με σκοπό να αποτρέψουν τον πολυμερισμό (κάλυψη/κερματισμός) όπως είναι η CapZ και η τροπομουντουλίνη.
|
||||||||||||||
