Πώς επιτρέπει η δομή των μικροσωληνίσκων να προφανώς μετακινούνται από μια θέση ένα κελί άλλο;

Οι μικροσωληνίσκοι δεν "κινούνται" από τη μια θέση στην άλλη με τον τρόπο που σκεφτόμαστε την κίνηση. Αντ 'αυτού, δρουν ως δυναμικά κομμάτια για τη μεταφορά διαφόρων κυτταρικών συστατικών. Αυτή η κίνηση επιτυγχάνεται μέσω των συντονισμένων ενεργειών των πρωτεϊνών του κινητήρα και της δυναμικής αστάθειας της δομής των μικροσωληνίσκων.

Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί:

Δομή μικροσωληνίσκων:

* Διμερή τουμπουλίνης: Οι μικροσωληνίσκοι αποτελούνται από επαναλαμβανόμενες υπομονάδες που ονομάζονται διμερή τουμπουλίνης. Κάθε διμερές αποτελείται από άλφα-τουμπουλίνη και βήτα-τουμπουλίνη, η οποία δεσμεύεται μαζί.

* Protofilaments: Αυτά τα διμερή συναρμολογούνται σε μακριές αλυσίδες που ονομάζονται πρωτόμετρα.

* Κοίλιος κύλινδρος: 13 Protofilaments κανονικά σε έναν κοίλο κύλινδρο με ξεχωριστό πλεονέκτημα και μείον άκρο.

Δυναμική αστάθεια:

* Ανάπτυξη και συρρίκνωση: Οι μικροσωληνίσκοι παρουσιάζουν δυναμική αστάθεια, που σημαίνει ότι μπορούν να αναπτυχθούν και να συρρικνωθούν γρήγορα. Αναπτύσσονται προσθέτοντας διμερή σωληνίσκων στο άκρο συν και συρρικνώνονται με την απώλεια διμερών τουμπουλίνης στο ίδιο άκρο.

* καπάκι GTP: Το άκρο συν είναι συχνά καλυμμένο με σωληνοειδή με GTP, προωθώντας την ανάπτυξη. Όταν το GTP υδρολύει στο ΑΕγχΠ, ο μικροσωληνίσκος γίνεται ασταθής και μπορεί να αποπολυτείται.

πρωτεΐνες κινητήρα:

* kinesin και dynein: Οι κινητικές πρωτεΐνες όπως η κινεζίνη και η δινεΐνη "περπατούν" κατά μήκος των διαδρομών μικροσωληνίσκων, μεταφέροντας φορτίο.

* Μεταφορά φορτίου: Η κινεσίνη συνήθως κινείται προς το άκρο συν το άκρο του μικροσωληνίσου (προς τα έξω από το κέντρο των κυττάρων), ενώ η δινεΐνη κινείται προς το άκρο μείον (προς το κέντρο των κυττάρων).

* Ενέργεια από ATP: Οι πρωτεΐνες του κινητήρα χρησιμοποιούν την ενέργεια από την υδρόλυση ΑΤΡ για να μετακινούνται κατά μήκος του μικροσωληνίσου.

Συνολικός μηχανισμός:

1. σχηματισμός κομματιών: Οι μικροσωληνίσκοι παρέχουν ένα δυναμικό δίκτυο κομματιών εντός του κυττάρου.

2. δέσμευση πρωτεΐνης κινητήρα: Οι πρωτεΐνες του κινητήρα συνδέονται με το φορτίο και συνδέονται με τον μικροσωληνίσκο.

3. Κίνηση: Η πρωτεΐνη του κινητήρα χρησιμοποιεί υδρόλυση ΑΤΡ για να μετακινηθεί κατά μήκος του μικροσωληνίσκου, μεταφέροντας το φορτίο.

4. κατευθυντικότητα: Η κατεύθυνση της κίνησης προσδιορίζεται από τον τύπο της χρησιμοποιούμενης πρωτεΐνης κινητήρα (κινεσίνη ή δινεΐνη).

5. Δυναμική αστάθεια: Η δυναμική αστάθεια των μικροσωληνίσκων επιτρέπει στο δίκτυο να προσαρμοστεί και να αλλάξει, διευκολύνοντας την αποτελεσματική μεταφορά φορτίου.

Συνοπτικά: Οι μικροσωληνίσκοι δεν "κινούνται" οι ίδιοι, αλλά μάλλον παρέχουν ένα δυναμικό πλαίσιο για την κίνηση άλλων κυτταρικών συστατικών μέσω των συντονισμένων δράσεων των κινητικών πρωτεϊνών. Αυτό το σύστημα δυναμικής μεταφοράς είναι απαραίτητο για διάφορες κυτταρικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της κίνησης των οργανιδίων, της μεταφοράς κυστιδίων και της κυτταρικής διαίρεσης.