Lataa esitys
Esittely latautuu. Ole hyvä ja odota
JulkaistuEsa-Pekka Aho Muutettu yli 9 vuotta sitten
1
Solun tukiranka Chapter 16 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
2
Mikrotubulukset vihreällä Aktiinifilamentteja punaisella
Tuman DNA sinisellä BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
3
Tukirangan uudelleenjärjestäytyminen fibroblastin jakautumisen aikana
Mikrotubulukset vihreällä Aktiinifilamentteja punaisella Tuma ruskealla BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
4
Epiteelisolun tukirangan organisoituminen
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
5
Tukiranka solun muodonmuutoksen aikana
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
6
Tukiranka 1 sytoskeleton 3 päätyyppiä 1. Mikrofilamentit
4-6 nm paksuisia, aktiinia 2. Mikrotubulukset läpimitta 25 nm, koostuvat tubuliinista putkia 3. Välikokoiset filamentit läpimitta 10 nm, kemiallinen koostumus vaihtelee lisäksi monet sytosolin proteiinit tukirangan toiminnallisia osia kytkevät säikeitä soluelimiin BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
7
Tukiranka 2 mikrofilamentit ja mikrotubulukset hajoavat ja muodostuvat uudelleen nopeasti; välikokoiset filamentit pysyvämpiä kantamolekyyleinä sytosolin prot. monomeerit polymerisoituminen säikeet, putket Merkitys tuki + liike myosiini (myös muissa k. lihassoluissa) + aktiini sikiöiden kudosten ja elinten synty (histo- ja organogeneesi) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
8
Aktiini runsaasti solun sisällä 1-5 % kaikista proteiineista
Ihmisellä 6 aktiinigeeniä Geenien tuotteet: - 4 -aktiinia - - ja -aktiini poikkeavat vain muutaman aminohapon verran BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
9
solu aktiinin osuus prot. % fibroblasti 10 ameeba 15
verihiutale (human) maksasolu 2 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
10
Aktiini … -aktiinia esiintyy lähinnä lihassoluissa
- ja -aktiinia muissa soluissa evoluutiossa säilyneet hyvin, ameebojen aktiini ihmisen kaltainen BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
11
Filamenttien lämpötilastabiilisuus
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 16-8 (part 1 of 2) Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
12
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Figure 16-8 (part 2 of 2) Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
13
Aktiini saadaan polymerisoitumaan koeputkessa
Polymerisoituminen koeputkessa lisäämällä suolakonsentraatiota tai nostamalla Ta BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
14
Aktiiniin sitoutuvia proteiineja
1) Aktiinisäikeiden välisiä poikkisidoksia Filamiini -aktiini BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
15
Aktiiniin sitoutuvia proteiineja …
2) Solukalvoon yhdistäviä Filamiini -aktiini Dystrofiini Spektriini Esriini Taliini BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
16
Aktiiniin sitoutuvia proteiineja …
3) Aktiinisäikeiden päihin tulpaksi liittyviä proteiineja CapZ (plus-pää) Tropomoduliini (miinus-pää) Kofiliini (plus-pää) Severiini BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
17
Aktiiniin sitoutuvia proteiineja …
4) Aktiinisäikeitä katkaisevia Severiini Gelsoliini Kofiliini BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
18
Aktiiniin sitoutuvia proteiineja …
5) Aktiinin polymerisaatiota edistäviä proteiineja Profiliini BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
19
Aktiiniin sitoutuvia proteiineja …
6) Liikkeeseen tarvittavan molekyylimoottorin muodostuminen Myosiini Tropomyosiini Troponiini BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
20
Plasma membrane Glycophorin Band 3 dimer Band 4.1 Ankyrin Ankyriini yhdistää spektriinin kolmois-nauhan proteiinit solukalvon anioni-transpor-teriin Spectrin tetramer Erytrosyytin sytoskeletonin proteiinit. Vuorovaikutus integraali-kalvoproteiinien kanssa. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
21
Erytrosyytin proteiinit
spektriinin tetrameerin päätekompleksin komponentin hypoteettinen järjestys ja vuorovaikutukset BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
22
Mikrofilamentit verihiutaleissa
Trombosyytit levossa, levymäinen muoto Hyytymisaineen vaikutus solut leviävät keskeltä ulospäin Hyytymisen aikana satelliittimainen muoto, ulospäin useita filopodeja. Aktiinin morfologinen uudelleenjärjestäytyminen, yhteydet solukalvoon BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
23
Platelet Aktiinifilamentit filamiinin välityksellä kiinnittyy kolmiulotteisesti geeliin Geeli täyttää trombosyytin sytosolin Kiinnittyminen filamiinin avulla glykoproteiinin 1b-IX-kompleksiin verihiutaleen kalvolla GP 1b-IX on kalvoreseptori kahdelle verihyytymisproteiinille BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
24
Muscle Dystrofiini kiinnittää aktiinifilamentit kalvon integraaliproteiiniin Kompleksi sitoo lamiinin ja agriinin ekstrasellulaariseen matriksiin (ECM) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
25
Viimeksi käsiteltiin Aktiiniin sitoutuvia proteiineja
Aktiinisäikeiden välisiä poikkisidoksia Solukalvoon yhdistäviä - erytrosyytti, trombosyytti, lihassolu Aktiinisäikeiden päihin tulpaksi liittyviä proteiineja Aktiinisäikeitä katkaisevia Aktiinin polymerisaatiota edistäviä proteiineja Liikkeeseen tarvittavan molekyylimoottorin muodostuminen BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
26
Epiteelisolu ERM-proteiini esriini ja EBP50 kytkevät aktiinifilamentin kystisen fibroosan läpimenevään reseptoriin (CFTR) Esriini avautuu oligomeeriksi ja syntyy pää-häntä-dimeeri BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
27
Capping protein Aktiinisäikeiden päihin tulpaksi liittyviä proteiineja
Toksiinit häiritsevät aktiinin monomeeri–polymeeri tasapainoa BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
28
Alkaloidien vaikutus aktiiniin
Esim. sieniperäinen alkaloidi sytokalasiini D aktiinifilamentin polymerisoitumisen sitoutumalla F-aktiinin pluspäähän ja estää seuraavan yksikön kiinnittymisen Toinen sienistä erittyvä toksiini latrunkuliini sitoutuu G-aktiiniin ja inhiboi sen kiinnittymisen filamentin päähän BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
29
Profiliini sitoutuu aktiinin monomeeriin
aktiinin polymerisaatiota edistävä proteiini BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
30
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
31
Profiliini Profiliini ja tymosiini 4 säätelevät G-aktiinin polymerisaatiota BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
32
Profiliini migraatiossa
Profiliini kumuloituu vaeltavan fibroblastin johtaviin ulokkeisiin BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
33
Aktiinin järjestäytyminen fibroblastissa
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
34
Actin cross-linking proteins
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
35
Aktiinifilamenttikimppujen muodostumen
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 16-49a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
36
Aktiini mikrovilluksissa
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 16-50a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
37
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Figure 16-50b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
38
Aktiiniverkko filaaminin avulla
Actin filament Filamin cross-linker BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
39
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
40
Gelsoliini Jos sytosolin Ca2+-konsentraatio on alle 10-6 M, gelsoliini ei sitoudu aktiinifilamenttiin Korkea Ca2+-konsentraatio johtaa gelsoliinin ja aktiinin välisen kovalenttisen sidoksen vahvistumiseen BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
41
Mikrofilamentit 1 lihassolun supistumismekanismi 1950-luvun lopulla (Huxley) ATP + CA2+ säikeiden väliset sillat epiteelisolun mikrofilamentit tunnetaan parhaiten myös muiden solujen sekä soluorganellien liike nojautuu aktiinisäikeisiin BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
42
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Microfilaments
43
Mikrofilamentti (aktiinifilamentti)
Actin tubulin 7 nm BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
44
Actin filament Fascin cross-linker 36 nm
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
45
Mikrofilamentit 2 Aktiini hydrolyysi, Ca2+ kierteinen säie
G-aktiini (globular) F-aktiini (filamentous) ATP ADP kierteinen säie lihakset ja mikrovillukset tunnetaan parhaiten BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
46
Mikrofilamentit 3 Aktiinia sitovat proteiinit:
aktiini + myosiini + tropomyosiini liike aktiini + -filamiini yhtenäinen geeli aktiini + fimbriini yhdensuunt. säiekimput aktiini + vinkuliini kiinnittyminen solumembraaniin Ca2+-ionien ohjailu tropomyosiini-troponiini-C-järjestelmä lihassolussa muissa kalmoduliini säikeiden kiinnittyminen alustaan kiinnityslevyn (adhesion plate) avulla BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
47
Mikrotubulukset 1 jopa 50 % solun tubuliinista liukoisena
läpimitta 25 nm, pituus useita µm erityisen runsaasti ulokkeissa, esim. aksonit; 15 % proteiineista tubuliinia solun kuljetusverkosto kromosomien liikkeiden ohjaus punasolun plasmamembraanin alla kaksoiskoveruus verihiutaleissa osallistuu aktiivisesti hyytymistapahtumaan BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
48
Tubuliini ja keratiini
Makrofagit BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
49
Mikrotubulus 10 µm Tubulin dimer 25 nm
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
50
Mikrotubuluksen rakenne
Tubulin heterodimerin beeta tubulin alfa tubulin BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
51
Mikrotubuluksen rakentuminen ala- yksiköistään
alfa tubulin beeta tubulin Dimers on Mikrotubuluksen rakentuminen ala- yksiköistään GTP cap Dimers off BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
52
Mikrotubulukset 2 Mikrotubulusten organisaatio-keskukset
toinen pää yl. ankkuroitunut ±solun keskelle (sentriolin lähelle) MAP (organisaatiokeskus) identtinen sentriolin kanssa keskellä parilliset sentriolit BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
53
Mikrotubuluksen organisointi-keskus
Microtubule organizing center (MTOC) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
54
Mikrotubulukset 3 Tubuliini mikrotubulusten sisältämä proteiini
esiintyy kahtena polypeptidiketjuna MW 50 kD tubuliiniyksiköt pituussuunnassa peräkkäin EM kuvassa ohuina rihmoina liukoinen tubuliini vapaana sytosolissa polymerisoitumalla varsinainen tubuliini (cAMP) säätelee BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
55
Mikrotubuluksen poikkileikkaus
Microtubule cross section BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
56
Mikrotubulukset 4 Dyneiini
tumasukkulan mikrotubulusten proteiini ATPaasin aktiviteettia liike samanlaista kuin värekarvoissa ja siimoissa mikrotubulusten aktiivista liikettä: tubuliini-dyneiini (vrt. lihasten aktiini-myosiini) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
57
Molekyylimoottorit BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
58
Moottoriproteiinit Assosioituvat sytoskeletoniin
Sitoutuvat polaroituineisiin tukirangan filamentteihin Saavat energiansa syklisesti toistuvista ATP-hydrolyysistä kuljettaa molekyyliä eteenpäin Jokaisessa eukaryottisolussa on tusinoittain erilaisia moottoriproteiineja Kuljettavat kalvorakenteisiin liittyviä organelleja, mm. mitokondrioita, Golgin laitteen varsia, eriterakkuloita sopiviin paikkoihin solussa Kuljettavat tukirangan filamentteja supistuksen ja jännityksen aikana (lihassupistus, ripsiliike, solunjakautuminen, DNA- ja RNA-polymeraasi) Liikkeelle energia nukelosiditrifosfaateilta BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
59
Tukirangan motorisen molekyylin liike
Esim. cilia ja flagella Motor molecule (ATP powered) Microtubule of cytoskeleton BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
60
Motorisen molekyylin kiinnittyminen reseptoriin
Näin esim. transmitteriä sisältävä vesikkeli kulkee kohti aksonin kärkeä. Organelle Receptor for motor molecule Microtubule of cytoskeleton Motor molecule (ATP powerwd) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
61
Motoristen molekyylien liike 1
Kinesiini, suunta positiivinen Light chains Heavy chains Microtubule BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
62
Motoristen molekyylien liike 2
Dyneiini, suunta negatiivinen Light chain Heavy chain BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
63
Kinesiini ja dyneiini ovat moottoriproteiineja, jotka kuljettavat mm
Kinesiini ja dyneiini ovat moottoriproteiineja, jotka kuljettavat mm. solunkuljetusrakkuloita päinvastaisiin suuntiin. Kinesiinin avulla tapahtuu liike mikrotubuluksen plus-päätä kohti ja dyneiinin avulla miinus-päätä kohti BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
64
Myosiini II BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Figure 16-54a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
65
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Figure 16-54b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
66
Myosiini II bipolaarinen paksu filamentti poikkijuovaisessa lihaksessa
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 16-55a,b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
67
EM-kuvan perusteella kaavamainen esitys
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 16-55c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
68
Myosiinin aktiivisuus on voitu osoittaa
Aktiini merkitty fluorisoivalla falloidiinilla. ATP:n lisääminen filamenttien liukuminen Videokuvaus BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
69
Myosiinin superperheen jäsenet
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
70
Välikokoiset filamentit
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
71
Välikokoiset filamentit
jokseenkin suoria paksuus n. 10 nm koko siis mikrotubulusten (25 nm) ja mikrofilamenttien (6 nm) väliltä esiintyy lähes kaikissa soluissa tukevat solun rakennetta ja lisäävät solun kestävyyttä Keratiini lähes kaikissa välikokoisissa filamenteissa keratiinifilamentit es. epiteelisoluissa desmosomeihin liittyvissä tonofilamenteissa BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
72
Välikokoinen filamentti
Protein subunits Fibrous subunits 10 nm BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
73
lihassolun intermediaarisäikeen proteiini
Desmiini lihassolun intermediaarisäikeen proteiini desmiinisäikeeseen liittyy aktiinia liittää lihassolun myofibrilleja Z-levyihin pitää paikallaan lihassolun organelleja supistumisen kuluessa Vimentiini menkymaalisissa soluissa Neurofilamentit ja periferiini Hermosoluissa Nestiini Hermo- ja lihas- kantasoluissa Lamiini A ja B Erilaistuneet solut BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
74
Vimentiini BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
75
Lamiini Lamiini muodostaa verkon tumakotelon sisälle
Lamiinit kiinnittyvät fosfolipidikalvoon isoprenyylin avulla ja stabiloivat tumakotelon BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
76
solukalvoon kiinnittyviä säikeisiä levyjä paksuus n. 10 nm
Tonofilamentit osa solun tukirankaa solukalvoon kiinnittyviä säikeisiä levyjä paksuus n. 10 nm soluliman ja solukalvon liittyminen yhteen desmosomeissa BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
77
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Table Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
78
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Table Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
79
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Figure 16-23a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
80
Sentrioli eli keskusjyvänen
lähellä solun keskustaa interfaasivaiheessa Golgin laitteen tuntumassa, sytosentrumissa parillinen ( diplosomi) pituus 0,3 µm, paksuus 0,1 µm lieriömäinen 9 triplettiä (kaksi avointa, yksi suljettu) merkitys mitoosissa replikoitumiskykyisiä sis. mahd. oman genomin (vrt. mitokondriot) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
81
BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Figure 16-30a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
82
Värekarvat (cilia) ja ripset (flagella)
Ciliat ohuita, halk. 0,5 µm pituus 2-10 µm liikkuvia ympärillä solukalvo runs./solu värekarvaliike koordinoitua, autom. liikettä hiukkaset haluttuun suuntaan esim. munatorven pinnan värekarvojen aaltoliike kuljettaa munasolun kohti kohtua nopeus tuhansia µm/min Flagellat tavallisesti cilioita pitempiä, µm muutamia/solu BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
83
Ciliumin hienorakenne
Axoneme Basal body BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
84
Ciliumin poikkileukkaus
Basal body Centriole BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
85
Cilioiden edestakainen lyönti
Direction of organism´s movement Direction of active stroke Direction of recovery stroke BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
86
Cilioiden peittämä paramecium
A dense nap of beating cilia covers this Paramecium, a motile protist (SEM) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
87
Flagella 1 µm Propulsion of a sperm cell is an example of
falgellate locomotion (SEM) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
88
Tyvikappale (basal body 9+0 –tyyppiä
epiteelisolun latvassa liittyvät ao. soluista ulospistäviin värekarvoihin ja ripsiin Aksoneema värekarvojen keskellä oleva akseli 9+2 –rakenne kaksoisputkirakenne (kaksi mikroputkea, dupletti) dyneiinivarret BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
89
tubuliini-dyneiini analoginen lihaksen aktiini-myosiinin kanssa
katalysoi ATP:n hydrolyysiä vap. energiaa , mikrotubulusvarret liikkuvat toisiaan pitkin tubuliini-dyneiini analoginen lihaksen aktiini-myosiinin kanssa parill. putket eivät lyhene liukuvat toistensa lomiin keskellä oleva putkipari liikkeen suunta BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010
Samankaltaiset esitykset
© 2024 SlidePlayer.fi Inc.
All rights reserved.