Цитоскелет выполняет три главные функции.
1. Служит клетке механическим каркасом, который
придает клетке типическую форму и обеспечивает связь между мембраной и
органеллами. Каркас представляет собой динамичную структуру, которая постоянно
обновляется по мере изменения внешних условий и состояния клетки.
2. Действует как «мотор» для клеточного движения.
Двигательные (сократительные) белки содержатся не только в мышечных клетках ,
но и в других тканях. Компоненты цитоскелета определяют направление и координируют
движение, деление, изменение формы клеток в процессе роста, перемещение
органелл, движение цитоплазмы.
3. Служит в качестве «рельсов» для транспорта органелл и других крупных комплексов
внутри клетки.
Цитоплазма
эукариотических клеток пронизана трехмерной сеткой из белковых нитей
(филаментов), называемой цитоскелетом. В зависимости от диаметра филаменты разделяются на три группы:
микрофиламенты (6-8 нм), промежуточные
волокна (около 10 нм) и микротрубочки (около 25 нм). Все эти волокна представляют собой полимеры,
состоящие из субъединиц особых глобулярных белков.
Микрофиламенты (актиновые нити)
состоят из актина — белка, наиболее распространенного в эукариотических
клетках. Актин может существовать в виде мономера (G-актин, «глобулярный актин») или полимера (F-актин, «фибриллярный актин»).
Белки промежуточных волокон
Структурными элементами промежуточных
волокон являются белки, принадлежащие к пяти родственным семействам и
проявляющие высокую степень клеточной специфичности. Типичными представителями
этих белков являются цитокератины,
десмин, виментин, кислый фибриллярный глиапротеин и нейрофиламент.
Все эти белки имеют в центральной части базовую стержневую структуру, которая
носит название суперспирализованной
α-спирали. Такие димеры ассоциируют антипараллельно, образуя тетрамер.
Агрегация тетрамеров по принципу "голова к голове" дает протофиламент. Восемь
протофиламентов образуют промежуточное волокно.
В отличие от микрофиламентов и
микротрубочек свободные мономеры промежуточных волокон едва ли встречаются в
цитоплазме. Их полимеризация ведет к образованию устойчивых неполярных
полимерных молекул.
Микротрубочки
построены из глобулярного белка тубулина, представляющего собой димер α- и β-субъединиц. α,
β- Гетеродимеры образуют линейные цепочки, называемые протофиламентами. 13
протофиламентов образуют циклический комплекс. Затем кольца полимеризуются в
длинную трубку. Как и микрофиламенты, микротрубочки представляют собой
динамические полярные структуры с (+)- и (-)-концами. (-)-Конец стабилизирован
за счет связывания с центросомой (центр организации микротрубочек), в то время
как для (+)-конца характерна динамическая нестабильность. Он может либо медленно расти, либо быстро укорачиваться. С
микротрубочками ассоциируют два вида белков: структурные белки (MAP от англ.
microtubuls-associated proteins) и белки-транслокаторы.
Комментариев нет:
Отправить комментарий