Цитоскелет
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Цитоскелет — це клітинний каркас або скелет, що знаходиться в цитоплазмі живої клітини. Він присутній у всіх клітинах, як еукаріот (тварин, рослин, грибів та найпростіших), так і прокаріот. Це динамічна структура, що постійно змінюється, до функцій якої входить підтримка і адаптація форми клітки до зовнішніх дій, екзо- і ендоцитоз, забезпечення руху клітини як цілого, активний внутріклітинний транспорт і клітинне ділення. Цитоскелет утворений білками. У цитоскелеті виділяють декілька основних систем, званих або по основних структурних елементах, помітних при електронно-мікроскопічних дослідженнях (мікрофіламенти, проміжні філаменти, мікротрубочки), або по основних білках, що входять в їх склад (актин-міозиннна система, кератинова система, тубулін-дінеїнова система).
Зміст |
[ред.] Цитоскелет еукаріот
Клітини еукаріот містять три типи так званих філаментов, компонентів цитоскелету. Це супрамолекулярні, протяжні полімерні структури, що складаються з білків одного типу. Різниця між ними і хімічними полімерами полягає в тому, що в хімічних полімерах зв'язок між мономерами ковалентний, а в філаментах зв'язок складових одиниць забезпечується за рахунок слабкіших гідрофобних та іонних взаємодій.
[ред.] Актинові філаменти (мікрофіламенти)
- Основна стаття: Актин
Порядка 7 нм в діаметрі, мікрофіламенти складаються двома ланцюжками полімерів актину, закручених спіраллю. В основному вони сконцентровані біля зовнішньої мембрани клітки, оскільки відповідають за форму клітки і здатні утворювати виступи на поверхні клітки (псевдоподии і микроворсинки), які часто викоростовуються для руху клітин. Також вони беруть участь в міжклітинній взаємодії, передачі сигналів і, разом з міозином — в м'язовому скороченні.
[ред.] Проміжні філаменти
- Основна стаття: Проміжні філаменти
Ці філаменти, від 8 до 11 нм в діаметрі, є стійкішими ніж актинові філаменти і складаються з цілого ряду різних білків. Вони організовують внутрішню тривимірну структуру клітини (також вони є структурними компонентами ядерної оболонки та саркомер). Вони також приймають участь у взаїмодіях з іншими клітинами та з міжклітинною матрицею.
Проміжні філаменти включають:
- віментирові філаменти, важливий компонент механічної підтримки багатьох клітин.
- кератинові філаменти, знайдені переважно в клітинах шкіри, волос і ногтів.
- нейрофіламенти нервових клітин.
- ядерна ламіна, що надає структурну підтримку ядерній оболонці.
[ред.] Мікротрубочки
- Основна стаття: Мікротрубочки
Мікротрубочки представляють собою порожні циліндри порядка 25 нм в діаметрі, стінки яких складені з 13 протофіламентів, кожен з яких у свою чергу представляє лінійний полімер з дімерів білку тубуліну. Дімер складається з двох суб'едініц — альфа- і бета- форми тубуліну. Мікротрубочки — украй динамічні структури, споживаючі ГТФ в процесі полімеризації. Основні ролі мікротрубочок є:
- Внутріклітинний транспорті (вони служать «рейками», по яких переміщаються молекулярні мотори, — кінезин і дінеїн),
- Основу аксонеми — структуру, що підтримує сілі і джгутики (флагели),
- Створення веретена деління,
- Синтез стінок рослинних клітин.
[ред.] Цитоскелет прокаріот
До недавнього часу вважалося, що цитоскелет мають тільки еукаріоти. Але останні дослідження показують, що для всіх складових частин еукаріотичного цитоскелету можна знайти гомологи у прокаріот. Хоча схожість в амінокислотній послідовності білків невелика, відновлення тривимірної структури білкових молекул дозволяє говорити про значну структурну схожість і гомологичность цих структур.
[ред.] FtsZ
FtsZ був першим знайденим компонентом прокаріотичного цитоскелету. Подібно до тубуліну, FtsZ формує філаменти витрачуючи ГТФ, але ці фікаменти не групуються в трубочки. Протягом поділу клітини, FtsZ — перший протеїн, що переміщуєтьсяна місце поділу, формуючи «кільце поділу», і істотний для вербування інших протеїнів, які створюють нову клітинну стінку між новими клітинами.
[ред.] MreB і ParM
MreB і ParM актино-подібні протеїни прокаріот. Наприклад MreB використовується для надання форми клітині, щонайменьш відповідає за віднінність від піличковидності для спіральних бактерій. Всі несферичні бактерії мають гени, що кодує актино-подібні білки, і ці білки формують спіральну мережу під клітинною мембраною, яка привертає білки, залучені в біосинтезі клітинної стінки.
Деякі плазміди кодують систему роділу, яка залучає актино-подібний протеїн ParM. Філаменти ParM проявляють динамічну нестійкість (подібно до мікротрубочок), і можуть ділять ДНК плізмади поровну між дочірними клітинами за допомогою механізму, анелогічного до механізму, який здійснюється мікротрубочками в клітинах еукаріот під час мітозу.
[ред.] Кресцентин
Бактерія Caulobacter crescentus містить третій білок, кресцентин, гомологічний проміжним філаментам еукаріот . Кресцентин також використовується для підтримки форми клітини.
[ред.] Посилання
- Linda A. Amos and W. Gradshaw Amos, Molecules of the Cytoskeletion, Guilford, ISBN 0-89862-404-5, LoC QP552.C96A46 1991
- Cytoskeleton, Cell Motility and Motors - The Virtual Library of Biochemistry and Cell Biology
- Cytoskeleton database, clinical trials, recent literature, lab registry ...
- Animation of leukocyte adhesion Анімація та зображення динаміки актину та мікротрубочок.

