Hvordan tillader strukturen af ​​mikrotubuli dem tilsyneladende at bevæge sig fra et sted en celle en anden?

Mikrotubuli "faktisk ikke" flytter "fra et sted til et andet på den måde, vi tænker på bevægelse. I stedet fungerer de som dynamiske spor til transport af forskellige cellulære komponenter. Denne bevægelse opnås gennem de koordinerede virkninger af motoriske proteiner og den dynamiske ustabilitet af mikrotubulusstruktur.

Her er en sammenbrud af, hvordan det fungerer:

Mikrotubulusstruktur:

* tubulin -dimerer: Mikrotubuli består af at gentage underenheder kaldet tubulin -dimerer. Hver dimer består af alfa-tubulin og beta-tubulin, der binder sammen.

* Protofilamenter: Disse dimerer samles i lange kæder kaldet protofilamenter.

* hul cylinder: 13 Protofilamenter arrangerer sig i en hul cylinder med et tydeligt plus og minus ende.

Dynamisk ustabilitet:

* Vækst og krympning: Mikrotubuli udviser dynamisk ustabilitet, hvilket betyder, at de kan vokse og skrumpe hurtigt. De vokser ved at tilsætte tubulin -dimerer i plusenden og krympe ved at miste tubulin -dimerer i samme ende.

* GTP CAP: Plusenden er ofte lukket med GTP-bundne tubulin og fremmer vækst. Når GTP hydrolyserer til BNP, bliver mikrotubulen ustabil og kan depolymeriseres.

Motorproteiner:

* kinesin og dynein: Motoriske proteiner som Kinesin og Dynein "Walk" langs mikrotubulusspor, der bærer last.

* lasttransport: Kinesin bevæger sig typisk mod plusenden af ​​mikrotubulen (udad fra cellecentret), mens dynein bevæger sig mod minusenden (mod cellecentret).

* Energi fra ATP: Motorproteiner bruger energien fra ATP -hydrolyse til at bevæge sig langs mikrotubulen.

overordnet mekanisme:

1. spordannelse: Mikrotubuli tilvejebringer et dynamisk netværk af spor i cellen.

2. Motorproteinbinding: Motorproteiner binder til last og fastgøres til mikrotubulen.

3. Bevægelse: Motorproteinet bruger ATP -hydrolyse til at bevæge sig langs mikrotubulen og bære lasten.

4. Retning: Bevægelsesretningen bestemmes af den anvendte type motorisk protein (kinesin eller dynein).

5. Dynamisk ustabilitet: Den dynamiske ustabilitet af mikrotubuli giver netværket mulighed for at tilpasse sig og ændre sig og lette effektiv lasttransport.

Kortfattet: Mikrotubuli "flytter" ikke sig selv, men giver snarere en dynamisk ramme for bevægelse af andre cellulære komponenter gennem de koordinerede handlinger af motoriske proteiner. Dette dynamiske transportsystem er vigtigt for forskellige cellulære processer, herunder organellebevægelse, vesikeltransport og celledeling.