Cytoskelet eukaryot

Aktinový cytoskelet se účastní vzniku neurální trubice (více zde).

Cytoskelet má také nezastupitelnou úlohu při dělení jaderném (pohyb chromosomů) i buněčném (oddělení buněk kontraktilním prstencem).

MOLEKULÁRNÍ MOTORY

• proteiny schopné štěpit molekuly ATP a energii získanou z této reakce využít k pohybu podél polarizovaných cytoskeletálních vláken

• = dokáží na sebe „naložit“ různý náklad a ten přemisťovat po „silnicích“ na různá místa v buňce) různé typy molekulárních motorů se mezi sebou liší:

  • • typem cytoskeletu, po kterém se pohybují (mikrotubuly, mikrofilamenta)

    • směrem, kterým se po vláknech pohybují (k plus/mínus konci)

    • typem nákladu, který jsou schopny nést/vázat: organely (mitochondrie, endoplasmatické retikulum, Golgiho komplex) nebo různé váčky

    • jiné motory zase posunují cytoskeletální filamenta podél sebe a generují tak sílu, jež působí např. stah svalů, pohyb řasinek a bičíků, pohyb chromosomů při meióze a mitóze nebo oddělení dvou buněk při cytokinezi

• struktura molekulárních motorů:

  • • kulovitá „hlavička“ (většinou jich je více) = motorová doména, váže a štěpí ATP, také se váže k cytoskeletálnímu vláknu, po němž kráčí

    • „ocásek“ s různou strukturou odpovídající za případnou dimerizaci motorové molekuly a interakci s nákladem

• tři velké skupiny proteinů fungující jako molekulární motory

MYOZINY: pohyb po aktinových vláknech k plus konci (až na jednu výjimku)

• člověk má >40 genů pro myoziny

• myozin II vůbec prvním objeveným molekulárním motorem, je zodpovědný za svalový stah, podílí se i na buněném dělení - funguje jako dimer

• myozin I organizuje membránové výčnělky na povrchu buněk bohaté na aktin (mikroklky, filopodie, lamelipodie) - funguje jako monomer

• myozin V se účastní transportu organel a membránových váčků po buňce

KINEZINY: pohyb po mikrotubulech k plus konci (až na jednu výjimku)

• asi společný původ s myoziny, s dyneiny jsou si spíše nepodobné

• objeveny v neuronech - transportují v axonech váčky směrem k synapsi

• fungují jako monomery, homo- i heterodimery

• transport organel a váčků, úloha při jaderném a buněčném dělení

DYNEINY: pohyb po mikrotubulech k mínus konci (zatím bez výjimky)

• výrazně větší než myoziny a kineziny, nejrychlejší z molekulových motorů

• ke své funkci ale potřebují mnoho dalších proteinů

• plazmatické dyneiny: asi ve všech eukaryotických buňkách, dvouhlavé, transport membránových váčků, umístění Golgiho komplexu ve středu buňky

• ciliární (axonemální) dyneiny: heterodimery nebo heterotrimery specializované pro rychlý a účinný klouzavý pohyb mikrotubulů, který řídí pohyb řasinek a bičíků

JAK FUNGUJÍ MOTOROVÉ MOLEKULY

• Příklad: interakce aktin-myozin ve svalové sarkomeře.

• Motorová molekula myozinu zajišťuje svou interakcí s aktinem svalový stah. Mechanismus reakce je spjatý s hydrolýzou ATP a souvisejícími konformačními změnami.