ביותא 2 Flashcards
(103 cards)
שלד התא , הציטוסקליטון , מורכב מ 3 סוגי חלבונים מבניים:
סיבי אקטין
micro filaments
סיבי ביניים
intermediate filaments
מיקרו טובול
microtubule
סדר את מרכיבי שלד התא מהגדול לקטן:
מיקרו טובול - 25 ננומטר
סיבי ביניים - 10 ננומטר
סיבי אקטין - 8 ננומטר
מהו תפקידו של כל אחד מהסיבים שמרכיבים את שלד התא ?
סיבי אקטין:
בניית הקורטקס + תנועה של התא (מיגרציה) + חלוקת התא לשניים
סיבי ביניים:
בעיקר תמיכה מכנית ומבנית כמו הלמינה למשל
מיקרו טובול:
תנועת וארגון אורגנלות בתוך התא + תובלה תוך תאית + בניית הכישור המיטוטי לצורך הפרדת כרומוזומים
תאר את מבנה סיב האקטין (F actin):
סיב האקטין נקרא F actin
בנוי מיחידות חוזרות של G actin
סיב האקטין הוא פילמנט קוטבי , מכיל קצה פלוס וקצה מינוס
הסיב , F actin, מורכב משני פרוטופילמנטים שמתלפפים זה על זה ויוצרים יחדיו סליל ימני. הם יוצרים בינהם קשרים לטרלים , מה שמחזיק את מבנה הסליל הכפול,
הם עושים אחד מסביב לשני טוויסט כל 37 ננומטר
לכל תתי היחידות בפילמנט יש אותה אוריינטציה
מהן תכונותיו של החלבון G actin ?
חלבון גלובולרי מונומרי שבנוי מ 357 ח״א
שמור היטב ביוקריוטים , זהות של בערך 90%
קיימים 3 איזופורמים של אקטין בבעלי חוליות:
אלפא אקטין - נמצא רק בשריר
בטא אקטין וגאמא אקטין - נמצאים בתאים שאינם תאי שריר
כל מונומר של G actin נושא בתוכו אטפ / אדפ שנמצא עמוק במרכז החלבון
החלבון הינו אסימטרי , מכיל קצה פלוס וקצה מינוס , האטפ ממוקם יותר בכיוון קצה המינוס
תאר את האסימטריה של סיב האקטין:
כאמור מכיל קצה פלוס וקצה מינוס
קצה פלוס , נקרא גם barbed end , מתארך מהר
קצה מינוס , ה pointed end , מתארך לאט
מהם שלבי יצירת סיב האקטין ?
- שלב הנוקליאציה
- שלב האלונגציה
- שלב ה steady state
מהן תכונותיו של שלב הנוקליאציה , שלב ה lag , של סיב אקטין:
שלב זה קיים אך ורק בתנאי מעבדה , ואינו קיים בתאים חיים , בתאים חיים ישנם חלבונים שמזרזים את הנוקליאציה של הסיב ולכן לא נראה lag
זהו השלב האיטי וקובע המהירות ביצירת סיב אקטין
מה שקורה בפועל זה שאוליגומרים של יחידות אקטין יכולים להתחבר זה לזה באופו ספונטני אך הם אינם יציבים ועוברים פירוק במהרה.
כדי שפילמנט חדש של אקטין יווצר , יחידות אקטין רבות צריכות להיקשר וליצור אגרגט התחלתי , או גרעין , שבו תתי היחידות מיוצבות ע״י קשרים רבים בין תתי יחידות שכנות , זהו שלב הנוקליאציה.
בתא יש חלבונים שעוזרים ביצירת אגרגטים , ומייצבים אותם , קוראים להם גורמי התגרענות , ולכן בתא אין שלב lag
כמו כן אם במבחנה הוסיף לתמיסה פילמנטים קצרים ומוכנים של אקטין , נראה שלא יהיה שלב lag
מדוע שלב הנוקליאציה , שלב ה lag , ביצירת סיב אקטין הוא השלב האיטי ?
חוסר היציבות של האגרטים של אקטין שנוצרים , יוצרים מחסום קינטי לנוקליאציה , ולכן בשלב הזה טרם רואים סיבי אקטין שנוצרים
לאחר יצירת גרעין הנוקליאציה , פלמור סיב האקטין מתקדם מהר ע״י הוספה של תתי יחידות נוספות , זהו שלב האלונגציה elongation
מהו שלב ה steady state ביצירת סיב אקטין ?
במהלך שלב האלונגציה , עוד ועוד תת יחידות של G actin מתווספות לסיב הנוצר , כאשר ריכוז יחידות האקטין החופשיות יורד , המערכת מגיעה לשיווי משקל שבו יש איזון בין קצב ההוספה לקצב ההסרה של תת יחידות , ולכן אין התארכות נטו של הסיב
ריכוז תת היחידות החופשיות שנותר במערכת בנקודה הזאת , שקצב ההוספה שלהם שווה לקצב ההורדה של נקרא הריכוז הקריטי
Critical concentration, Cc
מהו ריכוז critical concentration , Cc בתהליך יצירת סיב אקטין ?
הריכוז של תת היחידות החופשיות של אקטין שנותרו בתמיסה לאחר שהסיב הגיע לשיווי משקל
במילים אחרות זהו מספר המונומרים החופשיים של אקטין שבו אין נטו התארכות של סיב האקטין
ערכו של Cc הינו קבוע , 0.1 מיקרומולאר , אך מה שמשתנה הוא היחס בין היחידות החופשיות ליחידות שבתוך הסיב למשל
1/100 או 10/1000
אם ריכוז תתי היחידות החופשיות גדול מ Cc אז נקבל פולימירזציה
אם ריכוז תתי היחידות החופשיות קטן מ Cc אז נקבל דה פולמיריזציה
בעזרת Pyrene - actin ניתן לעקוב אחר התפלמרות סיב האקטין , כיצד ?
הוא זורח יותר חזק כאשר הוא קשור לסיבים
כאמור , סיב האקטין הינו אסימטרי , והוא בעל קצה פלוס (barbed) וקצה מינוס (pointed) , קצב הגדילה בין שני הקצוות שונה:
לכל קצה של סיב האקטין יש קצב גדילה שונה ,
קצב ההוספה kon וקצב ההסרה koff הם גדולים יותר בקצה הפלוס:
אם יש עודף מונומרים של אקטין , כלומר ריכוז המונומרים כדול מ Cc , נראה שקצה הפלוס מתארך עד פי 10 מהר יותר מקצה המינוס
ואם יש מחסור במונומרים של אקטין , כלומר ריכוז המונומרים נמוך מ Cc, נראה שקצה הפלוס עובר דה פולימיריזציה מהר יותר.
לשני הקצוות אותה אפיניות עבור תת היחידות של אקטין , היחס בין הקבועים Koff/Kon שווה בין שניהם!! אולם הערך האבסולוטי של כל אחד יותר גדול בקצה הפלוס
הקשר בין אלונגציה של סיב אקטין לבין אנרגיה חופשית , דלתא G
אלונגציה של סיב אקטין תקרה באופן ספונטני כאשר האנרגיה החופשית היא קטנה מאפס , וזה קורה כאשר ריכוז המונומרים החופשיים בתמיסה הוא גדול מהריכוז הקריטי
איזה שני חלבונים מהווים גורמי התגרענות עבור אקטין ?
Arp2/3
Formin
מהו תפקידו של החלבון Arp2/3 ?
זהו חלבון עזר עבור אקטין , ועושה שני תפקידים:
- התפקיד העיקר: גורם התגרענות
- תפקיד משני: מקדם הסתעפות של סיב האקטין
הוא עוזר להתגרענות כשהוא יושב על הקצה המינוסי , נשאר קשור שם ולכן גורם להתארכות מהירה בקצה החיובי !!
הוא מורכב משני חלבונים Arp2 ו- Arp3
תאר את מבנה החלבון Arp2/3:
בעצם מדובר בשני חלבונים Arp2 ו- Arp3
הם בעלי מבנה דומה לאקטין , בעצם יש בינהם 45% זהות
מהו תפקיד החלבון NPF ?
Nuclear promoting factor
נחשב כפקטור מקדם נוקליאיזציה , ובפועל מתפקד כחלבון עזר עבור Arp2/3
עוזר של העוזר
יש סוגים רבים של NPF וכל סוג מתפקד ככח עזר בתפקיד שונה של אקטין:
פגוציטוזה , אדהזיה , מיגרציה של תאים
החלבון Arp2/3 משרת מספר תפקידים בתא , בין היתר הסתעפות של סיב האקטין , כיצד הוא עושה זאת ?
החלבון Arp2/3 יכול להיקשר לצידי סיב אקטין קיים בזווית של 70 מעלות וכך ליצור מבנים מסועפים של אקטין שנקראים רשת דנדריטית
מה תפקידו של החלבון formin ?
זהו גורם התגרענות עבור אקטין
בעל מבנה דימרי , שקושר שני מונומרים של אקטין בו״ז
פועל בקצה החיובי של אקטין , ונשאר קשור שם , מעודד נוקליאציה , והארכה מהירה של הקצה החיובי
מה ההבדל בין Arp2/3 ו formin ?
שניהם גורמי התגרענות של אקטין וגורמים להתארכותו מהקצה החיובי, אולם
החלבון Arp2/3 נקשר בקצה השלילי , וגורם למבנה מסועף מסוג רשת דנדריטית
החלבון formin נקשר בקצה החיובי ויוצר מבנים יישרים מסוג bundles
מה משותף לשני גורמי ההתגרענות arp2/3 ו- formin ?
הנוקליאציה של אקטין ע״י Arp2/3 ו formin קורית בממברנת התא , ולכן הצפיפות הגבוהה ביותר של סיבי אקטין נמצאת בפריפריית התא
מהם תפקידי formin בתא ?
נוקליאיזציה
התארכות הסיב בקצה החיובי
מתווך ביצירת מבנים תאיים:
- פילופודיה
- סיבי סטרס
- contractile ring
בתא יש מספר חלבוני עזר עבור אקטין , בין היתר חלבונים ״ששולטים בזמינות תתי היחדות״ , מי הם חלבונים אלו ?
- Thymosin
- Profilin